باتلاش محققان در حوزه علم شیمی؛

پیدایش روشی جدید برای تولید سوخت از زباله‌های پلاستیکی

پژوهشگران با کشف روشی جدید دریافته اند که می‌توان از ۲۵ درصد از زباله‌های پلاستیکی سوخت تولید کرد.

به گزارشخبرگزاری علم و فناوری استان سمنان؛ کاهش مصرف و استفاده‌ی مجدد و بازیافت،روش هایی است که تا به امروز مورد توجه جدی جوامع بشر قرار گرفته است.این در حالی است که با افزایش سرانه مصرف سوخت این راهکارها کفایت نمی‌کنند. وقتی نوبت به بحران مواد زائد پلاستیکی می‌رسد، هنوز به‌دنبال راه‌هایی برای مسدودسازی این جریان هستیم.به‌زودی، ممکن است بتوانیم «تبدیل» (Rewind) را نیز به این فهرست اضافه کنیم. «تبدیل» روش جدیدی است که با استفاده از آن می‌توان پلی‌پروبلین، قسمتی از ضایعات پلاستیکی را به هیدروکربن مایع تبدیل کرد. این روش شاید راه‌حل نهایی نباشد؛ اما ایجاد سوخت از زباله باعث ایجاد انگیزه‌ی اقتصادی جدیدی برای کاهش رفتارهای نادرستمان دربرابر محیط‌زیست می‌شود.

شیمی‌دانان در دانشگاه پردو در ایالات متحده‌ی آمریکا، راه‌حل هوشمندانه‌ای برای تبدیل پلیمرها به مایع کشف کرده‌اند که تقریبا ۲۵ درصد از زباله‌های پلاستیکی را تشکیل می‌دهند. سپس، حاصل این کار را به‌ نوعی محصول شبیه به دیزل تبدیل می‌کنند که به‌عنوان مخلوط سوخت استفاده می‌شود. لیندا وانگ، مهندس شیمی، دراین‌باره می‌گوید:

    فناوری تبدیل ما این ظرفیت را دارد که سود صنعت بازیافت را افزایش و میزان پسماند پلاستیکی را کاهش دهد.

روش ابداعی این گروه تحقیقاتی به طور عجیبی به آب وابسته است. آب وقتی هم‌زمان هم فشرده و هم گرم می‌شود، می‌تواند به‌گونه‌ای رفتار کند که انگار در یک لحظه هم مایع است و هم گاز. این مرحله‌ی «فوق‌بحرانی» با رساندن دمای آب برای چندین ساعت به نزدیک ۵۰۰ درجه‌ی سلسیوس به‌دست می‌آید؛ در حالی‌که فشاری معادل ۲۳ مگاپاسکال به آن وارد می‌شود.

در این شکل، آب می‌تواند به‌عنوان ترکیبی از حلال و کاتالیزور عمل کند تا باردیگر شکل‌گیری مولکولی پلیمرهای پلاستیک را تغییر دهد و پلاستیک را با کمک اتم‌های هیدروژنی اهدا شده به مایعی از زنجیره‌های متوسط هیدروکربن تبدیل کند که «نفتا» نامیده می‌شود. این فرایند که «مایع‌سازی هیدروترمال» نامیده می‌شود، برای بسیاری از فرایند‌های دیگر مانند ارتقای نفت خام سنگین و حذف آلاینده‌ها از نفت استفاده شده است. این فرایند قبلا برای پلی‌اتلین استفاده شده بود؛ اما نتایج ناکافی و ناامیدکننده بود و درنتیجه، وانگ و گروهش را برآن داشت تا از آن برای مورد دیگری استفاده کنند.

آن‌ها توانستند بیش از ۹۰ درصد از پلی‌پروپیلن مدل را به محصولاتی مانند نفتای سوختی تبدیل کنند. ادامه‌ی بررسی‌ها نشان می‌دهد این فرایند به‌طور بالقوه از روش‌هایی مانند سوزاندن یا حتی بازیافت با محیط‌زیست سازگارتر و ازلحاظ مصرف انرژی کارآمدتر است.

تبدیل بسته‌های تراشه‌های قدیمی به سوخت فسیلی ممکن است قلب طرفداران محیط‌زیست را لبریز از شادی نکند؛ ولی خواسته‌ی ما برای نفت مایع ارزان می‌تواند باعث افزایش ارزش مواد پلاستیکی ناخواسته‌ای شود که درغیر این‌صورت به محیط‌زیست راه پیدا خواهند کرد.

وانگ معتقد است:

    استراتژی ما ایجاد نیروی محرکه‌ای برای بازیافت یا تبدیل الیاف پلی‌اتیلن به طیف گسترده‌ای از محصولات باارزش شامل پلیمرها یا نفتا (ترکیبی از هیدروکربن‌ها) یا سوخت‌های پاک است.

این روش شاید راه‌حل نهایی نباشد؛ اما می‌تواند باعث افزایش سرمایه در صنعت بازیافت شود.

نیروی محرکه‌ی فعلی برای بازیافت از زمانی سرد شده که چین دروازه‌های خود را روی زباله‌های جهان بسته است. درواقع، کمتر از ۲۰ درصد از پلاستیکی که استفاده می‌کنیم، برای تولید محصول جدید بازیافت می‌شود. این میزان کمی بیشتر از میزانی است که سوزانده می‌شود و ممکن است مانع از ورود میکروپلاستیک‌ها به اقیانوس‌ها شود؛ اما مسلما باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود.

وانگ می گوید:

دفع زباله‌های پلاستیکی، چه ازطریق بازیافت و چه ازطریق دورریختن، به‌معنای پایان داستان نیست. این زباله‌های پلاستیکی به‌آرامی از بین می‌روند و میکروپلاستیک‌های سمّی و مواد شیمیایی را به آب‌ها و زمین وارد می‌کنند. این فاجعه است؛ زیرا به‌محض اینکه این آلودگی‌ها وارد اقیانوس‌ها شوند، هرگز قادر نخواهیم بود آن‌ها را کاملا از اقیانوس‌ها بازیابی کنیم.

تبدیل پلاستیک به محصولی مقرون‌به‌صرفه که آسیب‌های زیست‌محیطی مشابه‌ای به‌وجود نمی‌آورد، به سرمایه‌گذاری بیشتر در صنعت بازیافت می‌تواند منجر شود. همچنین، درحالی‌که این‌کار به تولید دی‌اکسیدکربن می‌انجامد؛ درعوض، از خفه‌شدن لاک‌پشت به‌وسیله‌ی زباله‌های پلاستیکی مانع می‌شود.

این موضوع ممکن است این‌طور به‌نظر برسد که ما تهدید جهانی را با دیگری مبادله می‌کنیم؛ اما در‌حال‌حاضر، دفن زباله‌های پلاستیکی در زمین نیز سهمی در ورود گازهای گلخانه‌ای به جوّ دارد. به‌عنوان منبع سوخت متمرکز، ممکن است حتی امیدی برای مدیریت و جذب این گازها وجود داشته باشد و شاید بتوان دوباره آن‌ها را به پلاستیک تبدیل کرد.

راه‌حل نهایی این خواهد بود که اعتیاد خود را به استفاده از پلاستیک‌ها کاملا با رد یا استفاده‌ی مجدد یا شاید جایگزینی این دسته از محصولات با محصولات جایگزین‌ بادوام و مقرون‌به‌صرفه از بین ببریم. در‌عین‌حال، هنوز با مشکل بزرگی مواجه هستیم که ممکن است دهه‌به‌دهه بزرگ‌تر ‌شود. تبدیل پلاستیک به سوخت ممکن است بهترین پاسخ برای حل این مشکل نباشد؛ اما این راه‌حل ممکن است به ما مسیر یافتن راه‌حل‌های بهتر را نشان دهد. این پژوهش در انتشارات انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.

انتهای متن/

زمان انتشار: یکشنبه ۱۲ اسفند ۱۳۹۷ - ۰۷:۰۰:۰۰

شناسه خبر: 76433

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب