Depolymerisaatiossa

Depolymerisaatiossa tarkoitetaan polymeeriketjujen katkeamista takaisin pienempiin yksiköihin, usein monomeereihin tai niiden lähikäsitteisiin. Prosessi on keskeinen osa kemiallista kierrätystä ja kiertotaloutta, jossa syntyvät raaka-aineet voidaan uudelleen käyttää uusien polymerien valmistukseen. Depolymerisaatio voi tapahtua erilaisissa olosuhteissa ja mekanismeissa, ja sen tehokkuus riippuu polymerin rakenteesta sekä käsittelytavasta.

Yleisimmät depolymerisaation mekanismit ovat hydrolyysi, alkoholyysi (glykolyysi, methanolys), sekä termiset tai katalyyttiset hajotukset kuten pyrolyysi. Entsymaattinen depolymerisaatio on myös merkittävä polku tietyissä biopolymeereissä; esimerkiksi entsyymit kuten PET-uralta antavat mahdollisuuksia polyesterien pilkkomiseen biologisesti.

Esimerkkejä tärkeistä polymeeristä ovat PET ja PLA. PETin hydrolyysi tuottaa terehtaalihappoa (TPA) ja etyleeniglykolia (EG); glykolyysillä voidaan tuottaa bis(2-hydroksyleyyli) tereftalaattia (BHET) tai sen johdannaisia. PLA:n hydrolyysi johtaa langen kerrannaisina rakennusosina olevaan lactic acidiin. Entsymaattiset ratkaisut ovat kiinnostavia PETin ja joidenkin polyesterien depolymerisaatiossa, ja ne voivat mahdollistaa alhaisemman energiankulutuksen sekä puhtaampien monomeerien palauttamisen.

Tärkeimpiä tekijöitä prosessin kilpailukyvyssä ovat lämpötila, paine, katalyytti tai entsyymi, polymerin kriistallisuus sekä epäpuhtaudet. Käytännössä depolymerisaatio nähdään keskeisenä keinona kehittää chemische recyclingin kiertävän talouden malleja, jolloin syntyvät monomeerit voidaan suoraan repolymerisoida. Haasteita ovat korkea energiankulutus, monomeerien puhtausvaatimukset ja erilaisten polymeerien erilaiset reaktiokäyttäytymiset.