Если внимательно посмотреть вокруг сквозь призму науки, можно обнаружить, что положение человечества не так уж и безнадежно. Прямо под ногами у нас может лежать и быть невостребованным ценное сырье, которое после переработки может оказаться ключом к устойчивому развитию целых отраслей и направлений.
Пластиковая бутылка, отправленная в контейнер для вторсырья, теоретически может стать источником энергии для электромобиля, смартфона или системы хранения энергии. В новом исследовании учёные превратили полиэтилентерефталат (ПЭТ) в высокоупорядоченный синтетический графит. Полученный материал продемонстрировал кристаллическую структуру, превосходящую коммерческие образцы природного графита, что особенно важно для анодов литий-ионных аккумуляторов.
ПЭТ остаётся одним из самых распространённых пластиков, и хотя многие отправляют бутылки в переработку, значительная часть оказывается на свалках. Исследователи измельчили пластик, смешали с оксидом графена и подвергли термической обработке. Атомы углерода перестроились в графитовые структуры. Добавление всего 2,5% оксида графена дало графит с кристаллическими размерами, превосходящими природный эталон. Кислородсодержащие группы на краях листов оксида графена инициируют рост кристаллов, а открытые поверхности служат шаблонами для сборки упорядоченных слоёв.
Подход отличается от традиционных методов с металлическими катализаторами (железо, никель, кобальт), оставляющими примеси. Графеновые добавки позволяют обойтись без металлов, получая более чистый продукт. Хотя для оценки масштабируемости потребуются дальнейшие исследования, работа открывает перспективный путь превращения одного из самых распространённых видов мусора в ценный ресурс для хранения энергии.
Тем временем Coca-Cola тестирует полностью бумажную бутылку.