أعلن مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني عن طريقة جديدة لتحويل نفايات البلاستيك إلى وقود ومواد أولية تعد بالمساعدة في إغلاق حلقة الكربون في درجات حرارة معتدلة وعوائد عالية. تحتوي أقنعة الوجه وأكياس البقالة وأغلفة الطعام المستعملة على العديد من المواد الخام التي يحتمل أن تكون مفيدة. ولكن كان الاستمرار في إنتاج المزيد من البلاستيك الذي يستخدم مرة واحدة أرخص بكثير من استعادته وإعادة تدويره.
أبلغ فريق البحث عن اكتشافهم في Science.
الآن ، قام فريق بحث دولي بقيادة المختبر الوطني شمال غرب المحيط الهادئ التابع لوزارة الطاقة بفك الشفرة التي أحبطت المحاولات السابقة لتحطيم هذه المواد البلاستيكية الثابتة.
عادةً ما تتطلب إعادة تدوير البلاستيك "تكسير" أو تقسيم الروابط المتينة والمستقرة التي تجعلها شديدة الثبات في البيئة. تتطلب خطوة التكسير هذه درجات حرارة عالية ، مما يجعلها مكلفة وتستهلك الكثير من الطاقة.
الحداثة هي أن خطوة التكسير يتم دمجها مع خطوة تفاعل ثانية تكمل على الفور التحويل إلى وقود سائل شبيه بالبنزين مع عدم وجود منتجات ثانوية غير مرغوب فيها. تستخدم خطوة التفاعل الثانية ما يسمى بمحفزات الألكلة. توفر هذه المحفزات تفاعلًا كيميائيًا تستخدمه حاليًا صناعة البترول لتحسين تصنيف الأوكتان للبنزين.
في الدراسة الحالية ، يتبع تفاعل الألكلة على الفور خطوة التكسير في وعاء تفاعل واحد ، عند درجة حرارة الغرفة (70 درجة مئوية / 158 درجة فهرنهايت).
أشار أوليفر واي جوتيريز ، مؤلف الدراسة والكيميائي في PNNL ، إلى أن: "التكسير فقط لكسر الروابط يجعلهم يشكلون آخرين بطريقة غير خاضعة للرقابة ، وهذه مشكلة في مناهج أخرى. الصيغة السرية هنا هي أنه عندما يتم كسر رابطة في نظامنا ، يتم تشكيل رابطة أخرى على الفور بطريقة مستهدفة تعطي المنتج النهائي المطلوب. هذا أيضًا هو السر الذي يسمح بتحويل درجات الحرارة المنخفضة ".
في دراستهم ، أشار فريق البحث ، بدعم من علماء من جامعة ميونيخ التقنية بألمانيا ، إلى التطورات المنفصلة والحديثة في صناعة النفط لتسويق الجزء الثاني من العملية المذكورة هنا لمعالجة النفط الخام.
أشار يوهانس ليرشر ، كبير مؤلفي الدراسة ، ومدير معهد الحفز المتكامل في PNNL وأستاذ الكيمياء في TUM ، إلى أن: "حقيقة أن الصناعة قد استخدمت بنجاح محفزات الألكلة الناشئة هذه تدل على طبيعتها المستقرة." وقوتها. تشير هذه الدراسة إلى حل عملي جديد لإغلاق حلقة الكربون للنفايات البلاستيكية ، أقرب إلى تنفيذ العديد من المقترحات الأخرى.
لاحظ الباحثون في دراستهم وجود قيود على النتائج التي توصلوا إليها. تعمل العملية مع منتجات البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE ، رمز الراتنج البلاستيكي # 4) ، مثل الأغلفة البلاستيكية وزجاجات الضغط ، ومنتجات البولي بروبيلين (PP ، رمز الراتنج البلاستيكي رقم 5) التي لا يتم جمعها عادةً في برامج إعادة التدوير على جانب الرصيف في الولايات المتحدة. يتطلب البولي إيثيلين عالي الكثافة (HPDE ، رمز الراتنج البلاستيكي رقم 2) معالجة مسبقة للسماح بوصول المحفز إلى الروابط للكسر.
النفايات البلاستيكية المشتقة من البترول هي مورد غير مستغل يمكن أن يكون بمثابة مادة أولية للمواد والوقود المفيدة والمتينة. يتكون أكثر من نصف 360 مليون طن من البلاستيك المنتج عالميًا كل عام من البلاستيك في هذه الدراسة. لكن النظر إلى جبل من البلاستيك ورؤية قيمته يتطلب عقلية المبتكر ، وبراعة الكيميائي ، وفهمًا واقعيًا للاقتصاد. يتطلع هؤلاء العلماء إلى تغيير الديناميكية من خلال تطبيق خبراتهم في التكسير الفعال للروابط الكيميائية.
وعلق ليرشر قائلاً: "لحل مشكلة نفايات البلاستيك الثابتة ، نحتاج إلى الوصول إلى نقطة تحول حيث يكون من المنطقي جمعها وإعادتها لاستخدامها بدلاً من معالجتها على أنها يمكن التخلص منها. لقد أظهرنا أنه من الممكن إجراء هذا التحويل بسرعة ، في ظل ظروف معتدلة ، وهو أحد الحوافز للوصول إلى هذه النقطة الحرجة ".
يتم إجراء بحث مماثل أيضًا في إيطاليا ، وفي الواقع نحن أكثر تقدمًا ، لكن المشاكل التي خلقتها البيروقراطية الخانقة تبطئ من تطور هذا النوع من التكنولوجيا. مؤسف جدا.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا ، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بنشر مقالات جديدة من السيناريوهات الاقتصادية.
المقالة من البلاستيك إلى الوقود ، مع طريقة درجات الحرارة المنخفضة الجديدة تأتي من Scenari Economici .