کشف روشی تازه برای بازیافت نامحدود کیسه‌ها و بطری‌های پلاستیکی

مطالعه جدیدی نشان می‌دهد بطری‌ها و کیسه‌های پلاستیکی را می‌توان تبخیر و به واحدهای سازنده آن‌ها تبدیل کرد و سپس پلاستیک‌های جدیدی با ویژگی‌های ماده اولیه به‌وجود آورد. هنوز موانعی وجود دارد که باید بر آن‌ها غلبه کرد، اما فرایند جدید گامی بزرگ در جهت اقتصاد چرخشی پلاستیک است.

از دهه ۱۹۵۰ چیزی حدود پنج میلیارد تن پلاستیک در محل دفن زباله‌ها مدفون شده است و تلاش‌های بازیافت تنها ۹ درصد از تولید ما را در برمی‌گیرد. با تکنیک‌های کنونی، پلاستیک در هر دور بازیافت تخریب می‌شود و پس از چند چرخه از این فرایند، درنهایت راهی محل دفن زباله‌ها می‌شود.

به‌گزارش نیوساینتیست، جان هارتویگ از دانشگاه کالیفرنیا برکلی و همکارانش قبلا فرایندی را توسعه داده بودند که ضایعات پلاستیکی را تجزیه می‌کرد و به بخش‌های سازنده آن‌ها تبدیل می‌کرد، اما این روش به کاتالیزورهای فلزی گران از قبیل ایریدیوم، روتنیوم و پالادیوم نیاز داشت که طی فرایند از دست می‌روند و بازیافت نمی‌شوند.

هارتویگ می‌گوید تکنیک مذکور برای مقاله دانشگاهی خوب است، اما قابلیت صنعتی‌شدن را ندارد. اکنون تیم او فرایند بهبودیافته‌ای را پیدا کرده است که روی پلی‌اتیلن، ماده‌ی سازنده‌ی اغلب کیسه‌های پلاستیکی و همچنین پلی‌پروپیلن، ماده‌ی به‌کاررفته برای ساخت اقلام سخت‌تر، موثر است و به کاتالیزورهایی اتکا دارد که فراوان و ارزان‌قیمت هستند.

پلاستیک‌ها از مولکول‌های بزرگی به نام پلیمر تشکیل شده‌اند و پلیمرها نیز از واحدهای کوچک‌تری به نام مونومر تشکیل شده‌اند. کاتالیزورها پیوندهای شیمیایی پلیمرها را می‌شکنند و آن‌ها را به مونومرهای گازی تبدیل می‌کنند که از آن‌ها می‌توان پلاستیک با خواص اولیه تولید کرد.

پژوهشگران در آزمایش‌های خود از دو کاتالیزور، یعنی سدیم روی اکسید آلومینیوم و اکسید تنگستن روی سیلیس استفاده کردند تا با بازده حدود ۹۰ درصد، مخلوطی از  پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن را به مونومرهای پروپیلن و ایزوبوتیلن تبدیل کنند.

بنجامین وارد از دانشگاه کاردیف بریتانیا که در پژوهش جدید مشارکت نداشت، می‌گوید بازیافت پلاستیک به‌دلیل وجود هزاران ماده افزودنی مانند رنگ‌ها، مواد بازدارنده آتش و نرم‌کننده‌ها به‌سختی انجام می‌شود. این اجزا می‌توانند تا یک سوم محصول نهایی را تشکیل دهند و محصول را پس از بازیافت آلوده می‌کنند. وارد معتقد است روش جدید مشکل افزودنی‌ها را حل می‌کند، زیرا تجزیه مواد تا حد مونومرهای گازی تشکیل‌دهنده آن، افزودنی‌ها را نیز حذف می‌کند.

هارتویگ هشدار می‌دهد هنوز موانع زیادی وجود دارد و فرآیند آن‌ها تنها در حضور تعداد اندکی از افزودنی‌های رایج آزمایش شده است. افزودنی‌هایی وجود دارند که می‌توانند مانع از عملکرد کاتالیزور شوند. درنتیجه یا باید راهی برای جدا کردن آن‌ها پیدا کنیم یا ساختارها یا ترکیبات کاتالیزوری متفاوتی را توسعه دهیم که دربرابر برخی از آن افزودنی‌ها مقاوم‌تر باشند. این موضوع چالش مهمی در توسعه و بهبود فناوری‌های بازیافت است.

کریسیدا بویر از دانشگاه پورتسموث بریتانیا می‌گوید حتی وقتی فرایندی داریم که می‌تواند پلاستیک را به قطعات تشکیل‌دهنده آن تجزیه کند و دربرابر مواد افزودنی مقاوم باشد، باز هم نگرانی‌هایی وجود دارد.

همان‌طور که بویر توضیح می‌دهد، در فرآیند بازیافت، باید به مسائل مرتبط با سمیت و نحوه دفع محصولات نهایی بازیافت، مانند کاتالیزورها و افزودنی‌ها، توجه کرد. این موارد ممکن است تأثیراتی منفی داشته باشند که از مزیت‌های احتمالی فناوری‌های بازیافت بیشتر باشد.

بازیافت را نباید به‌عنوان راهی برای ادامه یا تشویق به تولید بیشتر پلاستیک‌های غیرضروری و یک‌بار مصرف درنظر گرفت. علاوه‌بر‌این، نباید بازیافت را به‌عنوان توجیهی برای تداوم مدل اقتصادی «بگیر-بساز-دور بریز» که منابع طبیعی را بی‌رویه مصرف و زباله‌های زیادی تولید می‌کند، درنظر گرفت.