رحيل
05-16-2021, 05:37 AM
اكتشف فريق من العلماء الأميركيين طريقة مبتكرة لتحويل البلاستيك، الذي يصعب إعادة تدويره، إلى وقود جاهز للاستخدام، بحسب ما نشرته "ديلي ميل" البريطانية نقلًا عن دورية Science Advances.
ويجمع الإجراء المبتكر بين مادتين موجودتين في المنتجات المنزلية الشائعة لتكسير البلاستيك خلال ساعات قليلة فقط، ليصبح جزيئات كربون وبإضافة جزيئات الهيدروجين يمكن استخدام المركب الناتج كوقود نفاث وديزل.
طاقة أقل بنسبة 50%
ووفقا للباحثين، فإن التقنية سريعة وخالية من الكربون وتتطلب طاقة أقل بنسبة 50% تقريبًا من الطرق الأخرى، بالإضافة إلى إمكانية تطبيقها على مواد بلاستيكية مختلفة - حتى عندما تكون مختلطة معًا - مما يعني خفض تكاليف الفرز.
كما تمثل البولي أوليفينات، وهي مواد بلاستيكية متعددة الاستخدامات، ما يصل إلى 70% من جميع المواد البلاستيكية المصنوعة اليوم، بما في ذلك أكياس التسوق والمناديل المبللة وأكواب القهوة والأواني التي تستخدم لمرة واحدة.
ملايين الأطنان من البلاستيك
لكن تعد البولي أوليفينات أيضًا الأصعب في إعادة التدوير، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى تراكم ملايين الأطنان من البلاستيك في مقالب القمامة كل عام.
واكتشف فريق الباحثون من مركز ابتكار البلاستيك بجامعة ديلاوير CPI كيفية تحويل هذه المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد إلى جزيئات وقود في غضون ساعتين فقط عند حوالي 248 درجة مئوية - وهو أكثر سخونة قليلاً مما يتطلبه طهي البطاطس - ويعمل على مجموعة متنوعة من البلاستيك.
وقال الباحث ديون فلاشوس، أستاذ الهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية في جامعة ديلاوير ومدير معهد ديلاوير للطاقة: إن "التحويل الكيميائي هو النهج الأكثر تنوعًا وقوة لمكافحة نفايات البلاستيك"، موضحا أنه وزملائه قاموا باستخدام طريقة كيميائية تسمى التكسير الهيدروجيني، والتي تقسم المواد الصلبة البلاستيكية إلى جزيئات كربون أصغر ثم تضيف جزيئات الهيدروجين لتثبيت المادة الناتجة لاستخدامها.
مزيج من مواد منزلية
كما نجح الباحثون في تحفيز الناتج من خلال الجمع بين الزيوليت وأكاسيد المعادن المختلطة. يتم استخدام الزيوليت في منعمات المياه والمنظفات المنزلية لمقاومة المعادن مثل الكالسيوم والمغنيسيوم، بينما تعمل أكاسيد المعادن المختلطة على تكسير الجزيئات الكبيرة. (أكسيد المغنيسيوم هو أكسيد فلز مختلط يستخدم كمضاد للحموضة في المعدة).
من جانبه، قال بروفيسور فلاشوس إن كل واحدة منها "تعد محفزًا ضعيفًا بمفردها، ولكن بمزجهما معًا، يتم إذابة البلاستيك بالكامل".
وأوضح أنه تم تثبيت المادة الناتجة عن طريق إضافة جزيئات الهيدروجين إليها، مما أدى إلى تكوين مادة يمكن استخدامها لإنتاج وقود الطائرات أو الديزل أو مواد التشحيم.
مواد سامة في الغلاف الجوي
وتشكل ملايين الأطنان من البلاستيك الذي يتم إنتاجه كل عام أزمة كبيرة، حيث يتم إعادة تدوير أقل من 9% فقط من النفايات البلاستيكية في الولايات المتحدة، على سبيل المثال، وينتهي الأمر بأكثر من ثلاثة أرباعها في مكبات النفايات. ويتم حرق غالبية النفايات، مما يؤدي إلى إطلاق مواد كيميائية سامة في الغلاف الجوي.
من ناحية أخرى، أعلن باحثون في جامعة كاليفورنيا بيركلي، أوائل الشهر الجاري، أنهم قاموا بتطوير مواد بلاستيكية قابلة للتحلل البيولوجي في غضون أسابيع قليلة.
وشرح الباحثون أنهم قاموا بتضمين إنزيمات آكلة للبوليستر، محمية بواسطة غلاف بوليمر خاص، في البلاستيك أثناء تصنيعه. وعند التعرض للحرارة والماء، يتم إطلاق الإنزيمات من الأغلفة ليبدأ البلاستيك تدريجيًا في التحول إلى حمض اللاكتيك الذي يمكن استخدامه لتغذية ميكروبات التربة الموجودة في السماد. كما أن أغلفة الإنزيم نفسها تتحلل تحت الأشعة فوق البنفسجية
ويجمع الإجراء المبتكر بين مادتين موجودتين في المنتجات المنزلية الشائعة لتكسير البلاستيك خلال ساعات قليلة فقط، ليصبح جزيئات كربون وبإضافة جزيئات الهيدروجين يمكن استخدام المركب الناتج كوقود نفاث وديزل.
طاقة أقل بنسبة 50%
ووفقا للباحثين، فإن التقنية سريعة وخالية من الكربون وتتطلب طاقة أقل بنسبة 50% تقريبًا من الطرق الأخرى، بالإضافة إلى إمكانية تطبيقها على مواد بلاستيكية مختلفة - حتى عندما تكون مختلطة معًا - مما يعني خفض تكاليف الفرز.
كما تمثل البولي أوليفينات، وهي مواد بلاستيكية متعددة الاستخدامات، ما يصل إلى 70% من جميع المواد البلاستيكية المصنوعة اليوم، بما في ذلك أكياس التسوق والمناديل المبللة وأكواب القهوة والأواني التي تستخدم لمرة واحدة.
ملايين الأطنان من البلاستيك
لكن تعد البولي أوليفينات أيضًا الأصعب في إعادة التدوير، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى تراكم ملايين الأطنان من البلاستيك في مقالب القمامة كل عام.
واكتشف فريق الباحثون من مركز ابتكار البلاستيك بجامعة ديلاوير CPI كيفية تحويل هذه المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد إلى جزيئات وقود في غضون ساعتين فقط عند حوالي 248 درجة مئوية - وهو أكثر سخونة قليلاً مما يتطلبه طهي البطاطس - ويعمل على مجموعة متنوعة من البلاستيك.
وقال الباحث ديون فلاشوس، أستاذ الهندسة الكيميائية والجزيئية الحيوية في جامعة ديلاوير ومدير معهد ديلاوير للطاقة: إن "التحويل الكيميائي هو النهج الأكثر تنوعًا وقوة لمكافحة نفايات البلاستيك"، موضحا أنه وزملائه قاموا باستخدام طريقة كيميائية تسمى التكسير الهيدروجيني، والتي تقسم المواد الصلبة البلاستيكية إلى جزيئات كربون أصغر ثم تضيف جزيئات الهيدروجين لتثبيت المادة الناتجة لاستخدامها.
مزيج من مواد منزلية
كما نجح الباحثون في تحفيز الناتج من خلال الجمع بين الزيوليت وأكاسيد المعادن المختلطة. يتم استخدام الزيوليت في منعمات المياه والمنظفات المنزلية لمقاومة المعادن مثل الكالسيوم والمغنيسيوم، بينما تعمل أكاسيد المعادن المختلطة على تكسير الجزيئات الكبيرة. (أكسيد المغنيسيوم هو أكسيد فلز مختلط يستخدم كمضاد للحموضة في المعدة).
من جانبه، قال بروفيسور فلاشوس إن كل واحدة منها "تعد محفزًا ضعيفًا بمفردها، ولكن بمزجهما معًا، يتم إذابة البلاستيك بالكامل".
وأوضح أنه تم تثبيت المادة الناتجة عن طريق إضافة جزيئات الهيدروجين إليها، مما أدى إلى تكوين مادة يمكن استخدامها لإنتاج وقود الطائرات أو الديزل أو مواد التشحيم.
مواد سامة في الغلاف الجوي
وتشكل ملايين الأطنان من البلاستيك الذي يتم إنتاجه كل عام أزمة كبيرة، حيث يتم إعادة تدوير أقل من 9% فقط من النفايات البلاستيكية في الولايات المتحدة، على سبيل المثال، وينتهي الأمر بأكثر من ثلاثة أرباعها في مكبات النفايات. ويتم حرق غالبية النفايات، مما يؤدي إلى إطلاق مواد كيميائية سامة في الغلاف الجوي.
من ناحية أخرى، أعلن باحثون في جامعة كاليفورنيا بيركلي، أوائل الشهر الجاري، أنهم قاموا بتطوير مواد بلاستيكية قابلة للتحلل البيولوجي في غضون أسابيع قليلة.
وشرح الباحثون أنهم قاموا بتضمين إنزيمات آكلة للبوليستر، محمية بواسطة غلاف بوليمر خاص، في البلاستيك أثناء تصنيعه. وعند التعرض للحرارة والماء، يتم إطلاق الإنزيمات من الأغلفة ليبدأ البلاستيك تدريجيًا في التحول إلى حمض اللاكتيك الذي يمكن استخدامه لتغذية ميكروبات التربة الموجودة في السماد. كما أن أغلفة الإنزيم نفسها تتحلل تحت الأشعة فوق البنفسجية