جدیدتبدیل پلاستیک به سوخت مایع با بازدهی بالا!
مقدمه
محققان ژاپنی به تازگی مدعی توسعه روشی شده اند که می تواند پلاستیک ها را با راندمان بالایی به مواد شیمیایی ارزشمند تبدیل کند. با توسعه این روش می توان انواع پلاستیک ها از جمله مواد غذایی و بسته بندی تا اسباب بازی ها و وسایل الکترونیکی را به سوخت های مایع و موم های قابل استفاده تبدیل کرد ...
این تیم تحقیقاتی نتایج خود را به تاریخ 10 دسامبر در Applied Catalysis B: Environment منتشر کرده است. «مازازومی تامورا» دانشیار مرکز تحقیقات فتوسنتز مصنوعی در موسسه تحقیقات پیشرفته علوم و فناوری طبیعی در دانشگاه شهر اوزاکا و یکی از نویسندگان این مقاله گفته است:
پلاستیک ها مواد اساسی برای زندگی ما هستند. زیرا ایمنی و بهداشت را در جامعه به وجود می آورند. با این حال، رشد جهانی تولید پلاستیک و نفوذ سریع آن به جوامع ما سبب سوء مدیریت این مواد و ایجاد مسائل جدی زیست محیطی و بیولوژیکی مانند آلودگی اقیانوس ها شده است.
پلاستیک های پلی الفینیک (Polyolefinic Plastics) [که متداول ترین نوع پلاستیک های مورد استفاده هستند] دارای یک سری ویژگی های فیزیکی هستند که تعامل مستقیم کاتالیزور با عناصر مولکولی ماده را دشوار می کنند.
تلاش های فعلی بازیافت به دمای حداقل 573 درجۀ کلوین تا 1173 درجۀ کلوین نیاز دارد. برای مقایسه، به این نکته توجه کنید که آب در دمای 373.15 درجه کلوین می جوشد و سطح خورشید 5778 درجه کلوین است.
محققان تا امروز در تلاش برای یافتن واكنشی بودند كه جهت فعالسازی به دمای پایین تری نیاز داشته باشد. از این رو، تلاش ها در جهت استفاده از کاتالیزورهای ناهمگن آغاز شده است. آنها روتنیوم (Ruthenium) فلزی از خانوادۀ پلاتین را با دی اکسید سریم (که برای صیقل دادن شیشه استفاده می شود) ترکیب کردند. از این ترکیب کاتالیزوری تولید شد که واکنش پلاستیک ها را در دمای 473 درجه کلوین تا حدود زیادی تسهیل می کرد. گرچه از نظر حساسیت های انسانی این میزان هنوز زیاد است، اما با این حال در مقایسه با سایر سیستم های کاتالیستی به مقدار قابل توجهی انرژی ورودی نیاز دارد.
به گفته تامورا و تومیشیگه، کاتالیزورهای مبتنی بر روتنیوم در ادبیات علمی هرگز به عنوان راهی برای بازیافت مستقیم پلاستیک های پلی الفین گزارش نشده اند. این دو خاطرنشان کرده اند:
رویکرد ما این است که یک کاتالیزور ناهمگن موثر و قابل استفادۀ مجدد داشته باشیم. سیستم کاتالیستی توسعه داده شده در این پژوهش، فعالیت بسیار بالاتری نسبت به سایر کاتالیزورهای پشتیبانی شده از فلز نشان می دهد. این سیستم حتی در شرایط خفیف واکنش نیز کار می کند. علاوه بر این، کیسه های پلاستیکی و پلاستیک های زائد می توانند با بازدهی بالا به سوخت و مواد شیمیایی با ارزش تبدیل شوند.
محققان به منظور آزمایش فرضیات، یک کیسۀ پلاستیکی زائد را با این کاتالیزور پردازش کردند. پس از طی شدن این فرایند کاتالیستی-بازیافتی، مواد سودمند با 92 درصد بازده تولید شدند. به این صورت که از پلاستیک سوخت مایع با بازده 77 درصدی و موم با بازده 15 درصدی تولید شد.
تامورا و تومیشیگه عنوان کرده اند:
انتظار می رود این سیستم کاتالیزوری نه تنها در بازیافت مواد زائد پلاستیکی بلکه به استفاده از ضایعات پلاستیکی به عنوان مواد اولیه برای تولید مواد شیمیایی کمک کند.
این کار توسط صندوق توسعه تحقیقات و فناوری محیط زیست آژانس بازیابی و حفاظت از محیط زیست ژاپن پشتیبانی شده است.
منبع
دیدگاه کاربران