ما تمایل داریم همه پلاستیک ها را جمع آوری کنیم، اما همانطور که احتمالاً در هنگام پرتاب مواد قابل بازیافت در سطل بازیافت متوجه شده اید، بطری های آب، قوطی های شیر، کارتن های تخم مرغ و کارت های اعتباری همه از مواد مختلفی ساخته شده اند. هنگامی که آنها به مرکز بازیافت می رسند، پلاستیک باید جدا شود. این فرآیند می تواند کند و پرهزینه باشد و در نهایت انواع مواد قابل بازیافت و میزان بازیافت را محدود کند.
اکنون محققان فرآیند جدیدی را توسعه داده‌اند که می‌تواند مخلوطی از انواع مختلف پلاستیک را به پروپان تبدیل کند، یک بلوک 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 عمدتاً از زنجیره های طولانی کربن و هیدروژن ساخته شده اند.
همراه با حفاظت از محیط زیست و سیاست ها، بازیافت می تواند به جلوگیری از بدترین آسیب ناشی از پلاستیک کمک کند.
سالانه بیش از 400 میلیون تن پلاستیک در سراسر جهان تولید می شود. از این مقدار کمتر از 10 درصد بازیافت می شود، حدود 30 درصد آن برای مدتی استفاده می شود و مابقی به محل های دفن زباله یا محیط زیست می رود و یا سوزانده می شود.
پلاستیک ها همچنین یکی از موثرترین عوامل در تغییرات آب و هوایی هستند: تولید آنها 4.3 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای در سال 2019 را به خود اختصاص داده است. بازیافت پلاستیک ها را از دفن زباله ها و اقیانوس ها دور نگه می دارد، اما یافتن راه های جدید برای تولید بلوک های سازنده پلاستیک 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 با دو پلاستیک رایج کار می کند: پلی اتیلن و پلی پروپیلن.
مخلوطی از پلاستیک‌ها که بطری‌ها و ظروف شیر را می‌سازند به یک راکتور وارد شده و پروپان تولید می‌شود. این روش گزینش پذیری بالایی دارد و پروپان حدود 80 درصد از گازهای محصول نهایی را تشکیل می دهد. روهرر می‌گوید: «این واقعاً هیجان‌انگیز است زیرا گامی به سوی ایده چرخه‌ای بودن است.
فرآیند رورر و همکارانش از یک کاتالیزور با دو جزء برای کاهش انرژی مورد نیاز برای تجزیه پلاستیک استفاده می‌کند: کبالت و یک ماده متخلخل شبیه ماسه به نام زئولیت. محققان هنوز دقیقاً نمی دانند این ترکیب چگونه کار می کند، اما رورر می گوید که احتمالاً منافذ زئولیت مکان های 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 باید پیوسته باشد تا مقرون به صرفه باشد.
محققان همچنین به دنبال این هستند که از چه موادی استفاده کنند. کبالت نسبت به سایر کاتالیزورهایی که امتحان کرده‌اند، مانند روتنیوم و پلاتین، رایج‌تر و گران‌تر است، اما همچنان به دنبال گزینه‌های بهتری هستند. روهرر می گوید که درک بهتر از نحوه عملکرد کاتالیزورها می تواند به جایگزینی کبالت با کبالت های ارزان تر و فراوان تر کمک کند. روهرر می گوید که هدف نهایی یک سیستم بازیافت پلاستیک کاملاً مخلوط دور از دسترس نیست.
227227