طريقة جديدة للاستفادة من النفايات البلاستيكية.. تحويل نفايات البلاستيك إلى كنز كيميائي

يستخدم الباحثون المواد البلاستيكية الشائعة لبدء تفاعلات متسلسلة جذرية، مما يخلق طريقة لإعادة استخدام النفايات البلاستيكية مع تحسين سلامة العمليات وكفاءتها.

تعد المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد مصدر قلق بيئي كبير، ولكن الآن، بدلاً من التخلص منها كقمامة، يمكن استخدام الأكياس البلاستيكية المستخدمة من متجر البقالة لإجراء تفاعل يمكن أن يزيل السموم من المواد الكيميائية الخطرة.

قام فريق بقيادة باحثين في معهد تصميم التفاعلات الكيميائية واكتشافها (WPI-ICReDD)، بجامعة هوكايدو بتطوير طريقة تستخدم المواد البلاستيكية الشائعة بدلاً من المركبات التي يحتمل أن تكون متفجرة لبدء تفاعلات متسلسلة جذرية.

يؤدي هذا النهج إلى زيادة سلامة العملية بشكل كبير مع توفير طريقة لإعادة استخدام المواد البلاستيكية الشائعة مثل البولي إيثيلين وأسيتات البولي فينيل، وقد نشرت هذه النتائج في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية.

استخدم الباحثون طاحونة الكرات، وهي آلة تهز كرة فولاذية بسرعة داخل وعاء فولاذي لخلط المواد الكيميائية الصلبة. عندما تصطدم الكرة بالبلاستيك، تقوم القوة الميكانيكية بكسر الرابطة الكيميائية لتكوين الجذور، التي تحتوي على إلكترون شديد التفاعل وغير مرتبط. وقد سهلت هذه الجذور حدوث تفاعل متسلسل ذاتي الاستدامة يعزز إزالة الهالوجين، أي استبدال ذرة الهالوجين بذرة هيدروجين من الهاليدات العضوية.

طريقة جديدة للاستفادة من النفايات البلاستيكية

وقال البروفيسور المشارك كوجي كوبوتا: “إن استخدام المواد البلاستيكية ككواشف كيميائية هو منظور جديد تمامًا في التخليق العضوي، “أعتقد أن هذا النهج لن يؤدي فقط إلى تطوير تفاعلات جذرية آمنة وعالية الكفاءة، ولكن أيضًا إلى طريقة جديدة للاستفادة من النفايات البلاستيكية، والتي تمثل مشكلة اجتماعية خطيرة.”

تم إثبات إعادة استخدام النفايات البلاستيكية من خلال إضافة قطع بلاستيكية من كيس بقالة مشترك إلى وعاء المطحنة الكروية وتنفيذ التفاعل بنجاح.

معالجة المركبات متعددة الهلجنة شديدة السمية

وأظهر الفريق أيضًا أنه يمكن تطبيق طريقتهم على معالجة المركبات متعددة الهلجنة شديدة السمية، والتي تستخدم على نطاق واسع في الصناعة.

تم استخدام البولي إيثيلين لبدء تفاعل جذري يزيل ذرات الهالوجين المتعددة من مركب شائع الاستخدام كمثبط للهب، وبالتالي تقليل سميته.

ويتوقع الباحثون أن تحظى هذه الطريقة باهتمام الصناعة بسبب مزايا التكلفة والسلامة.

وعلق البروفيسور هاجيمي إيتو قائلاً: “إن نهجنا الجديد الذي يستخدم مواد بلاستيكية مستقرة ورخيصة ووفيرة كمحفز للتفاعلات المتسلسلة الجذرية يحمل إمكانات كبيرة لتعزيز تطوير عمليات كيميائية جذابة وآمنة وعالية الكفاءة صناعياً”.