تطوير طريقة لإعادة تدوير المزيد من المواد البلاستيكية

على الرغم من الجهود التي يبذلها المستهلكون لفرز المواد القابلة لإعادة التدوير وفصلها، فإن معظم الزجاجات البلاستيكية لا يزال ينتهي بها الأمر في مكب النفايات.

تقتصر طرق إعادة التدوير القياسية لفرز المواد البلاستيكية وتقطيعها وإعادة تصنيعها على المواد البلاستيكية من النوع 1 والنوع 2 فقط، وهي في الأساس زجاجات الصودا وزجاجات المياه وأباريق الحليب فقط.

ارتفع إنتاج البلاستيك العالمي من 2 مليون طن في عام 1950 إلى 360 مليون طن في عام 2018، وحوالي 50% من هذا البلاستيك يصبح قمامة بعد استخدام واحد.

بحلول عام 2050، من المتوقع أن يكون هناك 12 مليار طن من النفايات البلاستيكية في البيئة ومدافن النفايات.

لتحسين معدلات إعادة التدوير، يعمل كيفن شوج، أستاذ الكيمياء التحليلية المتميز في شيمادزو بجامعة تكساس في أرلينجتون، على طرق جديدة لفصل المواد البلاستيكية المختلطة وإعادة تدويرها.

لقد تعاون هو وفريق من الباحثين الخريجين والجامعيين في UTA في دراسة نُشرت في Journal of Chromatography A.
وقال شوج: “إن إحدى الوسائل البارزة لإعادة تدوير المواد الكيميائية تسمى الانحلال الحراري”، “أثناء الانحلال الحراري، يتم تسخين المواد البلاستيكية في بيئة خالية من الأكسجين حتى تتحلل إلى زيوت الانحلال الحراري، تتمتع هذه الزيوت بالكثير من نفس خصائص النفط الخام، مع بعض الاستثناءات، والأهم من ذلك، أنه يمكن تكريرها بشكل أكبر إلى وقود، وحتى أفضل وتحويلها إلى مواد أولية كيميائية لصنع مواد بلاستيكية جديدة.”

على عكس إعادة تدوير البلاستيك التقليدية التي تتطلب الفرز والتقطيع قبل إعادة تدوير المواد، فإن الانحلال الحراري لا يقتصر على أنواع محددة من البلاستيك، يمكن أن تستوعبهم جميعًا.

ومع ذلك، فإن الانحلال الحراري للنفايات البلاستيكية المختلطة يخلق بعض الخلائط المعقدة التي يجب على الشركات المصنعة فحصها عن كثب، يمكن للملوثات مثل الكبريت والنيتروجين أن تنتج مركبات كيميائية يمكن أن تضر باستراتيجيات المعالجة النهائية.

وقال شوج: “لقد أصبح الانحلال الحراري أمرًا كبيرًا للغاية، وتعمل العديد من الشركات على تكثيف عمليات إعادة تدوير المواد الكيميائية الكبيرة”، “ومع ذلك، فإن توصيف زيوت الانحلال الحراري يتطلب تطوير طرق تحليلية جديدة، مثل تلك التي وصفناها في بحثنا الجديد الذي راجعه النظراء.”

بدعم من جان فرانسوا بورني من شركة Lummus Technologies LLC، وهي شركة كيميائية مقرها هيوستن، قام شوج وزملاؤه في جامعة تكساس – طلاب الدراسات العليا ألكسندر كابليتز ونيراي بهاكتا، والباحثان الجامعيان شين مارشال وسديد مرشد – بإنشاء تحليل كروماتوغرافي للسوائل فوق الحرجة، الطريقة التي يمكن فصل الزيوت الانحلال الحراري، ووجد الباحثون أنهم يستطيعون التمييز بوضوح بين الزيوت المشتقة من مادة البولي إيثيلين والمواد الأولية من مادة البولي بروبيلين.

التمييز بين الزيوت المنتجة

وقال شوج: “هذه مجرد البداية، لكننا متحمسون للغاية لإمكانات هذه التقنية في التمييز بين الزيوت المنتجة من العديد من المواد البلاستيكية والمخاليط المختلفة”،”إن إيجاد طريقة لإعادة تدوير هذه المواد البلاستيكية بشكل أفضل سيساعدنا على تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري الجديد، ونأمل أن نقوم بدورنا في التوقف عن المساهمة في تغير المناخ.”