ابداع محققان ژاپنی:‌ روشی بهینه برای بازیافت زباله‌های پلاستیکی به مواد ارزشمند

بحران جهانی زباله‌های پلاستیکی هر روز جدی‌تر می‌شود؛ درحال‌حاضر بخش عمده‌ای از پلاستیک‌های دور ریخته‌شده سوزانده می‌شوند که هوا را آلوده می‌کند و فقط کسر کوچکی از آنها جمع‌آوری و به مواد جدید بازیافت می‌شوند. اکنون محققان ژاپنی روش بسیار کارآمدی برای استفاده از زباله‌های پلاستیکی ابداع کردند.

براساس گزاش Phys، پژوهشگران دانشگاه متروپولیتن توکیو روشی بسیار کارآمد و بهینه برای تخریب پلیمر پلاستیک‌های رایج پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) ابداع کرده‌اند. این روش که برای بازیافت بطری‌ها و زباله‌های نساجی کاربرد دارد، از الکل‌ها در ترکیب با یک کاتالیزور آهن ارزان‌قیمت و فراوان استفاده می‌کند.

تبدیل زباله‌های پلاستیکی به مواد ارزشمند

پلی‌استر، به‌ویژه PET، نوعی پلاستیک است که به‌طور گسترده در بطری‌ها، منسوجات، فرش‌ها و پرده‌ها استفاده می‌شود. اگرچه بطری‌های PET اغلب از طریق جمع‌آوری و استفاده مجدد بازیافت می‌شوند (بازیافت مکانیکی) اما کیفیت مواد بازیافتی معمولاً پایین‌تر خواهد بود.

به همین دلیل، بازیافت شیمیایی (یعنی شکستن پیوندهای شیمیایی برای بازیابی مواد اولیه) به یک هدف مهم تبدیل شده است. بااین‌حال، روش‌های سنتی بازیافت شیمیایی به دمای بالا و مقادیر زیادی اسید یا باز نیاز دارند که این فرایند را پرهزینه و از نظر زیست‌محیطی مضر می‌کند. محققان مدت‌ها به دنبال راهی ساده‌تر، ارزان‌تر و سبزتر برای بازیافت کارآمد PET بوده‌اند.

پژوهشگران ژاپنی یک روش ساده و بدون نیاز به اسید و باز را برای بازیافت شیمیایی زباله‌های PET توسعه داده‌اند. در این فرایند با استفاده از یک کاتالیزور آهن و الکل، PET به‌طور انتخابی به مشتقات ارزشمند ترفتالیک اسید (مانند DMT, DET, BHET) تجزیه می‌شود. این روش حتی در مقیاس‌های بزرگ‌تر نیز به بازدهی عالی ۹۹.۷ تا ۹۹.۹ درصد دست یافته است.

این سیستم زباله‌های PET را در دماهای نسبتاً ملایم (بین ۱۲۰ تا ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد) به‌طور کامل تجزیه می‌کند. این دما به‌طور قابل‌توجهی پایین‌تر از روش‌های متداول است که به شرایط سخت‌تری نیاز دارند.

مهم‌ترین مزیت این روش گزینشی‌بودن آن است. این تکنیک می‌تواند PET را حتی زمانی که با پنبه و انواع دیگر پلاستیک‌ها مخلوط شده است، به‌طور انتخابی تجزیه کند. این ویژگی برای مدیریت جریان‌های زباله پیچیده که در آن پلاستیک‌ها باهم مخلوط هستند، اهمیت دارد.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال ACS Sustainable Resource Management منتشر شده است.