این روش اگر بتواند در مقایسه با شیوه‌ی صنعتی استفاده شود، امکان تبدیل زباله پلاستیکی به منبع سوخت پاک (گاز هیدروژن) و ترکیبات کربنی پرکاربرد را فراهم می‌کند. در ادامه این مطلب از مجله دلتا درباره این پژوهش جدید بخوانید.
تیمی از پژوهشگران انگلستان و چین و عربستان فرایندی برای تبدیل ضایعات پلاستیکی به گاز هیدروژن و نانولوله‌های کربنی ایجاد کرده‌اند. نتایج و روند کار این مطالعه در مجله‌ی Nature Catalysis منتشر شده است.
تولید و استفاده مدام از پلاستیک در طول نیم‌قرن اخیر مشکل بزرگ زیست‌محیطی برای جهان ایجاد کرده است. درحال‌حاضر، بیشتر ۴٫۹ میلیارد تن زباله پلاستیکی در سراسر جهان تولید می‌شود که براساس پیش‌بینی‌ها، تخمین زده می‌شود این مقدار تا سال ۲۰۵۰ به حدود ۱۲ میلیارد تن برسد. علاوه بر اینکه زباله‌های پلاستیکی در محل‌های دفن زباله انباشته می‌شوند، مقادیر زیادی از آن‌ها نیز به محیط‌زیست راه پیدا می‌کنند که وضعیت آب‌و‌هوایی و سایر عوامل محیطی آن‌ها را می‌شکنند و ریزپلاستیک‌ها یا آلودگی‌های میکروپلاستیکی حاصل در دریاچه‌ها و رودخانه‌ها و تمام اقیانوس‌های جهان پراکنده می‌شوند که می‌توانند به گیاهان و حیات‌وحش آسیب‌های جبران‌ناپذیری وارد کنند.
یکی از عوامل مهم ایجاد آلودگی پلاستیکی، فقدان راهی برای بازیافت آن است. در این مطالعه، پژوهشگران با استفاده از شیوه‌ی ابداعی‌شان توانستند با بازیافت پلاستیک‌های مصرفی متداول، آن‌ها را به منبع انرژی و تولیدکننده‌ی نانولوله‌ی کربنی قابل‌استفاده تبدیل کنند.
فرایندی که در این مطالعه به‌کار گرفته شد، شامل پودرکردن نمونه‌های پلاستیکی است که با استفاده از مایکروویوهایی به‌همراه اکسیدآلومینیوم و اکسیدآهن به‌عنوان کاتالیست انجام می‌شود. مخلوط ریزپلاستیک‌ها و کاتالیست‌ها زیر تابش مایکروویو قرار می‌گیرد و حجم زیادی گاز هیدروژن و مواد کربن‌دار تولید می‌کند که عمده‌ی آن‌ها نانولوله‌های کربنی هستند. مایکروویو اجازه می‌دهد کاتالیست‌ها بدون گرم‌کردن پلاستیک‌ها گرم شوند؛ درحالی‌که کاتالیست‌ها پلاستیک‌ها را به‌طور تصادفی گرم می‌کنند. این روش از واکنش‌های جانبی ناخواسته جلوگیری می‌کند که باعث کارایی بیشتر فرایند می‌شود.
پژوهشگران این مطالعه گزارش کردند که این فرایند تبدیل فقط ۳۰ تا ۹۰ ثانیه زمان می‌برد و به بازیابی ۹۷ درصد هیدروژن موجود در پلاستیک منجر می‌شود. علاوه‌بر‌این، نانولوله‌های کربنی تولید‌شده در این روش از کیفیت کافی برای استفاده در کاربردهای دیگر برخوردار هستند. آن‌ها به این نکته نیز اشاره کردند که درحال‌حاضر، برنامه‌های کاربردی گسترده دیگری نیز وجود دارند که در آن‌ها از مایکروویو در مقیاس تجاری استفاده می‌شود و این احتمال وجود دارد که چنین روش بازیافتی برای بازیافت پلاستیک در مقیاس وسیع امکان‌پذیر باشد.
همچنین، آن‌ها اذعان کردند که هنوز روش خود را برای بازیافت پلاستیک در مقیاس‌های بزرگ‌تر آزمایش نکرده‌اند. در این مطالعه، از پلاستیک‌های تمیز استفاده شده است؛ اما در حالت واقعی باید پلاستیک‌های آلوده به سایر ترکیبات که در زباله پلاستیک هستند، در فرایند بازیافت به‌کار برده شوند. اگر کاتالیست مستقیما با پلاستیک کثیف مخلوط شود، عملکرد آن بسیار متفاوت خواهد بود و روند کار می‌تواند دشوار باشد.
این نوع جدید از کاتالیز می‌تواند به‌عنوان راهی برای خارج‌شدن از بحران آلودگی زباله پلاستیکی فعلی و مسیری به‌سمت اقتصاد مبتنی‌بر استفاده از هیدروژن به‌عنوان سوخت پاک، به‌ویژه برای کشورهای در‌حال‌توسعه به‌کار گرفته شود. در‌صورت کنترل‌نشدن آلودگی پلاستیکی، فاجعه‌ای در آینده جهان رخ می‌دهد که تنها با این گونه پژوهش‌ها می‌توان از بروز آن جلوگیری و بحران آلودگی پلاستیکی را مدیریت کرد.
بیشتر بخوانید: برای مطالعه مقاله دیگری با موضوع محیط زیست به مطلب «باید با تغییرات اقلیمی مشابه ویروس کرونا مقابله کرد» بروید.
