يمكن لعملية تبخير البلاستيك إعادة تدوير الأكياس والزجاجات إلى أجل غير مسمى

يمكن تبخير الزجاجات والأكياس البلاستيكية وتحويلها إلى وحدات بناء كيميائية وتحويلها إلى مواد بلاستيكية جديدة تتمتع بجميع خصائص المواد الخام. لا تزال هناك عقبات يتعين التغلب عليها، لكن العملية الجديدة تمثل خطوة كبيرة نحو اقتصاد دائري حقيقي للبلاستيك.

لقد ذهب حوالي 5 مليارات طن من البلاستيك إلى مكب النفايات منذ الخمسينيات من القرن الماضي، ولم تعالج جهود إعادة التدوير سوى 9 في المائة مما أنتجناه. باستخدام التقنيات الحالية، يتحلل البلاستيك في كل جولة إعادة تدوير وينتهي به الأمر في مكب النفايات بعد بضع دورات فقط خلال هذه العملية.

كان جون هارتويج – من جامعة كاليفورنيا، بيركلي – وزملاؤه قد طوروا سابقًا عملية تعمل على تفكيك نفايات البلاستيك إلى الأجزاء المكونة لها، ولكنها اعتمدت على محفزات معدنية باهظة الثمن، مثل الإيريديوم، والروثينيوم، والبلاديوم، التي فُقدت بشكل لا يمكن استرجاعه كجزء من العملية. . يقول هارتويج إن هذه التقنية كانت “مناسبة لورقة بحثية أكاديمية، ولأغراض العرض التوضيحي، ولكنها ليست قريبة مما قد تحتاجه لشيء يمكن تصوره على أنه سيصبح صناعيًا على الإطلاق”.

الآن، اكتشف فريقه عملية محسنة تعمل على كل من البولي إيثيلين، الذي تُصنع منه معظم الأكياس البلاستيكية، والبولي بروبيلين، الذي يستخدم لصنع أشياء أكثر صلابة، وتعتمد فقط على المحفزات التي تعتبر شائعة جدًا لدرجة أنها في الأساس “تراب”. يقول هارتويج.

يتكون البلاستيك من جزيئات كبيرة تسمى البوليمرات، والتي تتكون من وحدات أصغر تسمى المونومرات المرتبطة ببعضها البعض. تعمل المحفزات على تحطيم الروابط الكيميائية للبوليمرات، وتحولها إلى مونومرات غازية يمكن من خلالها تجميع مواد بلاستيكية جديدة مع جميع خصائص المواد الخام التي لم يتم إعادة تدويرها مطلقًا.

في التجارب، استخدم الفريق محفزين، الصوديوم على أكسيد الألومنيوم وأكسيد التنغستن على السيليكا، لتحويل خليط من البولي إيثيلين والبولي بروبيلين إلى مونومرات البروبيلين والأيزوبيوتيلين بكفاءة تقارب 90%.

يقول بنيامين وارد من جامعة كارديف بالمملكة المتحدة، والذي لم يشارك في البحث، إن إعادة تدوير البلاستيك تصبح أكثر صعوبة بسبب آلاف المواد المضافة مثل الأصباغ ومثبطات الحريق والمواد البلاستيكية، والتي يمكن أن تشكل ما يصل إلى ثلث المنتج النهائي و تلويث المنتج النهائي بعد إعادة التدوير. “إنه يؤجل مكب النفايات. إنه يؤجل المشكلة البيئية. لكنه لا يمنع ذلك تماما.

يعتقد وارد أن هذه العملية الجديدة تحل مشكلة المواد المضافة، حيث أن تجريد المادة إلى المونومرات الغازية المكونة لها يؤدي أيضًا إلى إزالة المواد المضافة.

ويحذر هارتويج من أنه لا يزال هناك العديد من العقبات التي يجب التغلب عليها، وأن العملية لم يتم اختبارها إلا في وجود عدد صغير من الإضافات الشائعة. ويقول: “ستكون هناك إضافات من شأنها أن تسمم المحفز”. “نحن بحاجة إما إلى إيجاد طريقة لفصل تلك الإضافات، وهو ما قد لا يكون الأمثل، أو العثور على هياكل أو تركيبات محفزة مختلفة تكون أكثر مقاومة لبعض تلك الإضافات. وهذا تحدي على الاطلاق.”

تقول كريسيدا بوير من جامعة بورتسموث بالمملكة المتحدة، إنه حتى عندما يكون لدينا عملية يمكنها تقسيم نفايات البلاستيك إلى أجزاء مكونة وتحمل المواد المضافة، فلا تزال هناك مخاوف إضافية. “السمية والتخلص من المنتجات النهائية لإعادة التدوير [such as catalysts and additives] يجب أن تؤخذ في الاعتبار. وتقول: “إن ذلك قد يفوق أي فوائد متصورة لتقنيات إعادة التدوير”. “لا ينبغي النظر إلى إعادة التدوير على أنها أي نوع من الحلول أو الأساس المنطقي للحفاظ على أو زيادة إنتاج المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد وغير الضرورية واستمرار ثقافة “الأخذ وصنع النفايات” السائدة حاليًا.