يصف الكيميائيون طريقة مبتكرة يستخدمونها لتحويل البلاستيك الذي يتم رميه في سلة المهملات إلى مادة أقوى وأكثر استقرارًا تستخدم عادة في تغليف المواد الغذائية. وفي إطار عملية إعادة التدوير هذه، يمكن أن تكون هذه الطريقة وسيلة أبسط وأرخص لإعادة تدوير البلاستيك
[ترجمة د. موشيه نحماني]
تنتج الولايات المتحدة كل عام أكبر كمية من البلاستيك الذي يتم إلقاؤه في سلة المهملات من أي دولة أخرى في العالم - حوالي ستة وأربعين مليون طن، وفقا لدراسة أجريت في عام 2020. ويبلغ معدل إعادة التدوير الحالي في الولايات المتحدة، وهو تسعة بالمائة فقط، لن تصل أبدًا إلى المعدل المطلوب. لماذا هذه القيمة منخفضة جدا؟ إن التركيب الكيميائي للبلاستيك المباع حاليًا في الاقتصاد يجعل من الصعب إعادة تدوير هذه المادة. حتى اللدائن الحرارية القابلة للذوبان تفقد ثباتها مع كل دورة استخدام. وتؤدي هذه الحقائق إلى العائق الرئيسي أمام إعادة التدوير الفعالة - العوامل الاقتصادية وراء هذه الطريقة؛ ببساطة لا يوجد حافز مالي لذلك.
ولكن الآن، نجح فريق من الكيميائيين من جامعة نورث كارولينا في تطوير طريقة لتكسير البلاستيك من أجل إنتاج مادة جديدة منه ستكون أقوى وأكثر استقرارًا من المادة الخام الأصلية - وفي الواقع تصنع انها أكثر قيمة. وقال الباحث الرئيسي البروفيسور فرانك ليبفارث: "نهجنا يرى أن النفايات البلاستيكية مصدر قيم محتمل لإنتاج جزيئات ومواد جديدة". "نأمل أن تولد هذه الطريقة حافزًا اقتصاديًا لإعادة تدوير البلاستيك، وتحويل النفايات حرفيًا إلى ذهب". وقد نُشرت نتائج الدراسة الجديدة منذ فترة طويلة في المجلة العلمية المرموقة علوم.
تعد روابط الكربون والهيدروجين من أقوى الروابط الكيميائية في الطبيعة. ويعني استقرار هذه العلاقات أن تحويل المواد الخام الطبيعية إلى أدوية سيكون عملية معقدة وصعبة لإعادة تدوير المواد البلاستيكية في المنتجات اليومية. ومع ذلك، من خلال تغيير روابط الكربون والهيدروجين الشائعة في البوليمرات، وهي نفس العناصر الأساسية لصنع البلاستيك المستخدم في الأكياس وزجاجات المياه والصودا وتغليف المواد الغذائية وقطع غيار السيارات والألعاب، من الممكن إطالة عمر هذه البوليمرات إلى ما هو أبعد من الاستخدام الفردي. . بفضل عامل كيميائي مبتكر قادر على استخلاص ذرات الهيدروجين من المركبات الطبية والبوليمرات، تمكن الكيميائيون من إنشاء روابط كيميائية جديدة في مواقع كانت تعتبر مستحيلة في السابق. وقال الباحث الرئيسي: "إن تنوع نهجنا هو الذي يتيح العديد من التحويلات القيمة لروابط الكربون والهيدروجين في هذه المجموعة الواسعة من المركبات المهمة".
يركز الباحثون على تصميم بوليمرات تكون أكثر تطورًا وفعالية واستدامة، مع تطوير بوليمر ماص بشكل خاص قادر على إزالة المواد الخطرة من مياه الشرب. هدف الباحثين هو استخدام نهجهم المبتكر للمساعدة في تحويل المواد البلاستيكية التي يصعب إعادة تدويرها إلى بوليمرات ذات قيمة عالية للصناعة الكيميائية.
بدأ الباحثون أبحاثهم باستخدام الرغوة البلاستيكية المستخدمة لحماية المكونات الإلكترونية أثناء نقلها والتي قد ينتهي بها الأمر في مدافن النفايات. الرغوة نفسها مصنوعة من بلاستيك منخفض الكثافة يسمى "بولي أوليفين". ومن خلال إزالة ذرات الهيدروجين بشكل انتقائي من هذا البوليمر (البولي أوليفين)، تمكن الكيميائيون من تطوير طريقة لإطالة عمر هذا البلاستيك ذو الاستخدام الواحد إلى نوع آخر من البلاستيك الثمين يسمى الأيونومر. دخول ويكيبيديا). أحد المتماثرات الشاردة الشائعة من هذه العائلة هو المادة التجارية Dow's SURLYNTM تستخدم في مجموعة واسعة من تغليف المواد الغذائية.
يتم تحويل معظم البلاستيك المعاد تدويره إلى منتجات منخفضة الجودة، مثل السجاد أو أقمشة البوليستر، والتي قد تنهي حياتها في مدافن النفايات. البلاستيك الذي يتم رميه في الممرات المائية يعرض الحياة البحرية للخطر إذا أخطأت الحيوانات هناك في الاعتقاد بأن البلاستيك يمكن استخدامه كغذاء لها. ومع ذلك، إذا كان من الممكن تغيير كيمياء هذا البلاستيك بشكل متكرر، فإن هذا "يمكن أن يغير الطريقة التي نتعامل بها مع البلاستيك"، كما قال الباحث الرئيسي.
نجح الكيميائيون من جامعة نورث كارولينا في تطوير طريقة جذرية تعطي "حياة إضافية" للبلاستيك الذي يستخدم لمرة واحدة عن طريق "إعادة تدويره" إلى مادة مبتكرة ذات قيمة أعلى (الصورة: جون غاردينر)
תגובה אחת
العرض : مشبوه .