علمی و پزشکی

تبدیل پلاستیک به سوخت ممکن شد!

ما معمولاً همه پلاستیک ها را در یک گروه قرار می دهیم، اما همانطور که احتمالاً هنگام پرتاب مواد قابل بازیافت در سطل بازیافت متوجه شده اید، بطری های آب، کارتن های شیر، کارتن های تخم مرغ و کارت های اعتباری در واقع از مواد مختلفی ساخته شده اند. وقتی به مرکز بازیافت رسیدند، پلاستیک باید جدا شود. این فرآیند می تواند کند و پرهزینه باشد و در نهایت می تواند انواع مواد قابل بازیافت و میزان بازیافت را محدود کند.

اکنون محققان فرآیند جدیدی را توسعه داده اند که می تواند مخلوطی از چندین نوع پلاستیک را به پروپان تبدیل کند که یک ساختار شیمیایی ساده است که می تواند به عنوان سوخت استفاده شود یا به پلاستیک جدید یا محصولات دیگر تبدیل شود. دلیل مفید بودن این فرآیند این است که اگرچه شیمی دقیق آن می تواند متفاوت باشد، بسیاری از پلاستیک ها ساختار اولیه مشابهی دارند: آنها از زنجیره های بلند کربن و هیدروژن ساخته شده اند.

در کنار سیاست‌ها و حفاظت‌های زیست‌محیطی، مهندسی بازیافت می‌تواند به جلوگیری از برخی از بدترین آسیب‌های ناشی از پلاستیک کمک کند.

سالانه بیش از 400 میلیون تن پلاستیک در جهان تولید می شود. از این مقدار کمتر از 10 درصد بازیافت می‌شود، حدود 30 درصد آن برای مدتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و مابقی یا در محل‌های دفن زباله قرار می‌گیرد یا در محیط سوزانده می‌شود.

پلاستیک ها نیز یکی از عوامل تأثیرگذار بر تغییرات آب و هوایی هستند: تولید آنها در سال 2019 3/4 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای جهانی را به خود اختصاص داده است. بازیافت نه تنها پلاستیک ها را از دفن زباله ها و اقیانوس ها دور نگه می دارد، بلکه یافتن راه های جدید برای تولید واحدهای ساختمانی پلاستیکی نیز می تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک کند. جولی رورر، محقق فوق دکتری مهندسی شیمی در موسسه فناوری ماساچوست و یکی از نویسندگان مطالعه اخیر، می گوید که هدف این است که در نهایت بتوانیم زباله های پلاستیکی را به عنوان یک ماده خام ارزشمند ببینیم.

یکی از مزیت‌های اصلی رویکرد جدیدی که رورر و همکارانش توسعه داده‌اند این است که روی دو پلاستیک رایج کار می‌کند: پلی اتیلن و پلی پروپیلن.

مخلوطی از پلاستیک که بطری ها و ظروف شیر را می سازد وارد راکتور می شود و پروپان تولید می شود. این روش گزینش پذیری بالایی دارد و پروپان حدود 80 درصد از گازهای محصول نهایی را تشکیل می دهد. رورر می‌گوید: “این واقعا هیجان انگیز است، زیرا یک چرخه است.”

در فراشة رورر و علی علی شود، برای تعریف مدرنیاز بری استریک بلاستیک از کاتالیزوری با دو اوپرهه می‌شود: کبالت و مده متخل شن‌مانندی به نام زویلیت. محققان هنوز مطمئن نیستند که این ترکیب دقیقا چگونه کار می کند، اما رورر می گوید که احتمالاً انتخاب پذیری منافذ در زئولیت است که محل واکنش زنجیره های مولکولی طولانی در پلاستیک را محدود می کند، در حالی که کبالت از غیرفعال شدن زئولیت جلوگیری می کند.

این فرآیند هنوز تا آماده شدن برای استفاده صنعتی فاصله دارد. در حال حاضر واکنش در مقیاس کوچک انجام می شود و برای صرفه جویی نیاز به مداوم بودن دارد.

محققان همچنین در حال بررسی موادی هستند که باید مورد استفاده قرار گیرند. کاتالیزور غیرقابل تغییر است که دارای یک چاپ کوچک در روز است. رورر می‌گوید که عملکرد بهتر کاتالیزور می‌تواند به آنها اجازه دهد تا مس را با کاتالیزورهای ارزان‌تر و فراوان‌تر جایگزین کنند. رورر می گوید که هدف نهایی سیستم بازیافت پلاستیک کاملاً مخلوط شده است و این چارچوب دور از ذهن نیست.

227227