تبدیل پلاستیک به سوخت ممکن شد!

ما تمایل داریم همه پلاستیک‌ها را با هم جمع کنیم، اما همانطور که احتمالاً در هنگام پرتاب کردن مواد قابل بازیافت در سطل بازیافت متوجه شده‌اید، بطری‌های آب، کارتن‌های شیر، کارتن‌های تخم‌مرغ و کارت‌های اعتباری در واقع از مواد مختلفی ساخته شده‌اند. هنگامی که آنها به مرکز بازیافت می رسند، 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 داده‌اند که می‌تواند مخلوطی از چندین نوع پلاستیک را به پروپان تبدیل کند، یک ماده شیمیایی ساده که می‌تواند به عنوان سوخت استفاده شود یا به پلاستیک جدید یا محصولات دیگر تبدیل شود. دلیل اینکه این فرآیند کار می کند این است که اگرچه شیمی دقیق آنها ممکن است متفاوت باشد، بسیاری از پلاستیک ها یک واحد ساختمانی اولیه مشابه دارند: آنها از زنجیره های طولانی عمدتاً کربن و هیدروژن تشکیل شده اند.

در کنار حفاظت از محیط زیست و سیاست ها، بازسازی ساختار بازیافت می تواند به جلوگیری از بدترین آسیب ناشی از پلاستیک کمک کند.

سالانه بیش از 400 میلیون تن پلاستیک در جهان تولید می شود. کمتر از 10 درصد از این مقدار بازیافت می شود، حدود 30 درصد برای مدتی مورد استفاده قرار می گیرد و بقیه یا به محل های دفن زباله، محیط زیست می رود یا سوزانده می شود.

پلاستیک‌ها همچنین یکی از تأثیرگذارترین محرک‌های تغییرات آب و هوایی هستند: تولید آن‌ها 4.3 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی در سال 2019 را به خود اختصاص داده است. علاوه بر دور نگه داشتن پلاستیک های بازیافت از محل های دفن زباله و اقیانوس ها، یافتن راه های جدید برای تولید بلوک های سازنده پلاستیک 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 جدیدترین مطالعه، می گوید هدف ما این است که در نهایت زباله های پلاستیکی را به عنوان یک ماده خام با ارزش ببینیم.

یکی از مزیت های اصلی رویکرد جدید توسعه یافته توسط روهرر و همکارانش این است که روی دو پلاستیک رایج کار می کند: پلی اتیلن و پلی پروپیلن.

مخلوط پلاستیکی که بطری‌ها و ظروف شیر را می‌سازد وارد راکتور می‌شود و پروپان تولید می‌شود. این روش گزینش پذیری بالایی دارد و پروپان حدود 80 درصد از گازهای محصول نهایی را تشکیل می دهد. روهرر گفت: «این واقعاً هیجان‌انگیز است زیرا گامی به سوی ایده چرخه‌ای بودن است.

فرآیند رورر و همکارانش از یک کاتالیزور دو جزئی برای کاهش انرژی مورد نیاز برای شکستن پلاستیک استفاده می‌کند: کبالت و ماده متخلخلی شبیه ماسه به نام زئولیت. محققان هنوز کاملاً مطمئن نیستند که این ترکیب چگونه کار می‌کند، اما رورر می‌گوید که انتخاب‌پذیری ناشی از منافذ در زئولیت است که مکان‌های واکنش زنجیره‌های مولکولی طولانی در پلاستیک را محدود می‌کند، در حالی که کبالت از غیرفعال شدن زئولیت جلوگیری می‌کند.

این فرآیند هنوز تا آماده شدن برای استفاده صنعتی فاصله دارد. در حال حاضر، واکنش در مقیاس کوچک انجام می شود و باید پایدار باشد تا مقرون به صرفه باشد.

محققان همچنین به دنبال این هستند که از چه موادی استفاده کنند. کبالت رایج‌تر و ارزان‌تر از سایر کاتالیزورهایی است که آنها آزمایش کرده‌اند، مانند روتنیوم و پلاتین، اما آنها همچنان به دنبال گزینه‌های بهتری هستند. روهرر می‌گوید درک بهتر از نحوه عملکرد کاتالیزورها می‌تواند به آن‌ها اجازه دهد کبالت را با کبالت‌های ارزان‌تر و فراوان‌تر جایگزین کنند. روهرر می گوید که هدف نهایی یک سیستم بازیافت پلاستیک کاملاً مخلوط دور از دسترس نیست.

227227