اندی کوربلی -2 سپتامبر 2024-ریچارد کونک، یک دانشجوی فارغ التحصیل در پروژه، تنظیم اجزای اتاق واکنش – اعتبار BNL/SWNS
یک روش شیمیایی نوآورانه، اقلام پلاستیکی زباله ها را به بلوک های سازنده هیدروکربنی برای استفاده در ساخت پلاستیک های جدید تبدیل می کند.دانشمندان پشتيباني اين پروژه توضيح دادند كه اين فرآيند با دو نوع ضايعات پلاستيكي مصرف كننده به خوبي كار مي‌كند: پلي اتيلن، جزء بيشتر كيسه‌هاي پلاستيكي يكبار مصرف. و پلی پروپیلن، مواد پلاستیکی سخت، از ظروف مایکروویو گرفته تا چمدان – که با هم پلی اولفین نامیده می شوند.
بر اساس یافته های منتشر شده در مجله Science، همچنین ترکیبی از دو نوع پلاستیک را به طور موثر تجزیه می کند.
تیم تحقیقاتی می‌گوید که فرآیند کاتالیزوری که در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی توسعه یافته است، می‌تواند به ایجاد یک اقتصاد دایره‌ای برای بسیاری از پلاستیک‌های دور ریخته کمک کند، با ضایعات پلاستیکی که دوباره به مونومرهای مورد استفاده در ساخت پلیمرها تبدیل می‌شوند و در نتیجه سوخت‌های فسیلی مورد استفاده در ساخت پلاستیک بکر را کاهش می‌دهند.
پروفسور جان هارتویگ، سرپرست تحقیقات از دانشگاه کالیفرنیا، می گوید: «ما مقدار زیادی پلی اتیلن و پلی پروپیلن در اشیاء روزمره، از کیسه های ناهار گرفته تا بطری های صابون لباسشویی گرفته تا پارچ های شیر داریم – بسیاری از آنچه در اطراف ما وجود دارد از این پلی الفین ها ساخته شده است.
هارتویگ و همکارانش در یک مشارکت بخش دولتی و دانشگاهی یک فرآیند شیمیایی را توسعه دادند که از سه کاتالیزور مختلف فلزات سنگین سفارشی استفاده می‌کرد: یکی برای افزودن پیوند دوگانه کربن-کربن به پلیمر پلی اتیلن و دو مورد دیگر برای شکستن زنجیره در این پیوند دوگانه و به طور مکرر یک اتم کربن را جدا نمود. با این حال، کاتالیزورها در واکنش مایع شکسته شدند و به ندرت قابل بازیابی بودند و مقیاس کردن فرآیند را دشوار می‌کرد.
این دو سال پیش بود. امروزه، به عنوان بخشی از یک فرآیند جدید، کاتالیزورهای فلزی گران قیمت و محلول با کاتالیزورهای جامد ارزان‌تری که معمولاً در صنایع شیمیایی برای فرآیندهای جریان پیوسته استفاده می‌شوند، جایگزین شده‌اند که از کاتالیزور، از جمله سدیم روی آلومینا، و اکسید تنگستن روی سیلیس استفاده می‌کنند.
هارتویگ گفت: «شما نمی توانید خیلی ارزان تر از سدیم داشته باشید، و تنگستن یک فلز فراوان در زمین است که در صنایع شیمیایی در مقیاس بزرگ استفاده می شود، برخلاف کاتالیزورهای فلز روتنیم ما که حساس تر و گران تر بودند.»
فرآیندهای جریان پیوسته را می توان برای رسیدگی به حجم زیادی از مواد افزایش داد، که برای استفاده گسترده و در مقیاس یک پیش نیاز ضروری است.
پلاستیک های پلی اتیلن و پلی پروپیلن حدود دو سوم زباله های پلاستیکی مصرفی در سراسر جهان را تشکیل می دهند. حدود 80 درصد در نهایت به محل های دفن زباله می روند، سوزانده می شوند یا به سادگی در خیابان ریخته می شوند، جایی که به میکروپلاستیک تجزیه می شوند و در نهایت وارد رودخانه ها و اقیانوس ها می شوند.
برای کاهش ضایعات، دانشمندان به دنبال راه‌هایی برای تبدیل پلی‌اولفین‌ها به چیزی با ارزش‌تر بوده‌اند، مانند مونومرهایی که به تولید پلاستیک‌های جدید کمک می‌کنند.
هارتویگ خاطرنشان کرد که در حالی که بسیاری از محققان امیدوارند پلاستیک‌ها را از ابتدا طراحی کنند تا به راحتی قابل استفاده مجدد باشند، پلاستیک‌هایی که به سختی بازیافت می‌شوند برای دهه‌ها مشکل ساز خواهند شد.
او گفت: «می توان گفت که ما باید تمام پلی اتیلن و پلی پروپیلن را حذف کنیم و فقط از مواد دایره ای جدید استفاده کنیم، اما دنیا برای دهه ها و دهه ها این کار را انجام نخواهد داد. پلی الفین ها ارزان هستند و خواص خوبی دارند، بنابراین همه از آنها استفاده می کنند.
