Kimyasal Geri Dönüşüm Plastik Kirliliğin Çözümü Olabilir

Dünya plastikte boğuluyor. Şimdiye kadar üretilen 8.700 milyon metrik tondan fazla plastiğin yaklaşık %60’ı artık kullanılmamaktadır, bunun yerine çoğunlukla depolama alanında oturmakta veya çevreye salınmaktadır. Bu, gezegendeki 7,6 milyar insanın her biri için 400 kg’ın üzerinde plastik atığa eşittir.

Bunun bir nedeni, mevcut sistemimizde birçok plastiğin geri dönüştürülememesidir . Ve geri dönüştürülebilir olanlar bile nihayetinde düzenli depolama alanına giderler.

Plastikler en azından geleneksel teknikler kullanılarak sonsuz bir şekilde geri dönüştürülemez. Çoğu, yeryüzüne, okyanusa veya bir yakma fırınına gitmeden önce sadece yeni bir yaşam kiralaması verilir. Ancak kimyasal geri dönüşüm olarak bilinen farklı bir geri dönüşüm biçiminde umut vardır.

Geleneksel fiziksel veya mekanik geri dönüşüm tipik olarak plastiği daha küçük parçalara öğütür; bunlar daha sonra karıştırılır ve daha düşük dereceli plastik ürünler oluşturmak için kalıplanır. Kimyasal olarak geri dönüştürme , diğer taraftan, sonları plastik aşağı moleküler düzeyde kullanılabilir hale “Platform molekülleri” daha sonra kullanılabilecek diğer malzemeleri yapmak . Bu fikir için ilk günler, ancak prensip olarak, bir dizi fırsat açabilir.

Plastikler, çoğunlukla karbon ve hidrojenden oluşan küçük “monomer” yapı taşı moleküllerinden yapılan, polimer olarak bilinen malzemelerin geniş bir sınıflandırmasıdır. Kimyasal olarak geri dönüştürülen plastikteki zorluk, atığı en aza indirirken malzemeyi çeşitli son ürünlere ayırmak ve yeniden oluşturmak için doğru teknikleri bulmayı içerir .

Bütün bunların verimli , ekonomik, büyük ölçekli ve karbondan bağımsız bir şekilde yapılması gerekir. Nihai çözüm, çözmeye çalıştığı sorundan daha az zarar yaratmalıdır.

Plastikleri oluşturan monomerler çeşitli şekil ve boyutlarda olabilir: bazıları düz çizgiler, bazıları dallı ve bazıları halkaları vardır. Birbirlerine bağlanma yolları, plastiğin malzeme özelliklerini, bunların parçalanmasının ne kadar kolay olduğu, erime sıcaklıkları vb

En basit ifadeyle, kimyasal bağları kırmak tamamen enerji meselesidir. Plastikler büyük ölçüde çok kararlı malzemelerdir, bu nedenle bunları parçalamak için genellikle iyi bir enerjiye ihtiyaç duyarlar, genellikle ısı formunda piroliz adı verilen bir işleme neden olurlar . Polimer zincirindeki belirli bir yerden kimyasal reaksiyona yol açan bir malzeme olan doğru katalizörü kullanarak arıza üzerinde daha hassas bir kontrole sahip olabilirsiniz.

Bir katalizörün bir örneği, enzim olarak bilinen biyolojik molekül türüdür. Bunlar canlı organizmalarda görülür ve sindirim gibi vücuttaki süreçlerde hayati bir rol oynar. Plastiği parçalayabilen enzimler içerdiğinden, plastiği parçalayabilen 50’ye kadar bilinen “plastivore” mikroorganizma vardır .

Ancak bu doğal süreçleri kullanmak zor olabilir çünkü biyolojik organizmaları canlı tutmanız gerekir , bu nedenle sıcaklık ve pH seviyeleri gibi çok spesifik koşullara ihtiyaç duyarlar ve süreci tamamlamak uzun zaman alır . Bununla birlikte, daha fazla araştırma ile gelecekte ticari olarak kullanılabilirler.

Diğer katalizörler oldukça hızlı çalışabilir. Örneğin, meslektaşlarım ve ben, siyah plastiği (geri dönüştürülmesi en zor türlerden biri) anlarda karbon nanotüplere dönüştürmek için demir nanopartiküllerinin kullanılmasının mümkün olduğunu gösterdik . Daha sonra bu yeni materyali müzik çalmak için bir hoparlör sistemine bilgi iletmek üzere veri kabloları gibi elektrik bileşenleri oluşturmak için kullanabildik .

[baslik]Yeni Teknikler[/baslik]

Bu büyüyen alanda yeni teknikler geliştirmek için küresel bir çaba var. Araştırmalar, eski yemeklik yağı (doğal bir polimer) 3D yazıcılarda kullanılmak üzere biyolojik olarak parçalanabilen bir reçineye kimyasal olarak geri dönüştürebileceğinizi göstermiştir . Gıda, kauçuk ve plastik gibi diğer atık malzemeler hızla grafen (tek atom kalınlığında bir karbon formu) üretmek için kullanılabilir . Bilim adamları ayrıca biyoplastikleri yavaşça biyolojik olarak parçalayıp karbon dioksiti serbest bırakmak yerine tekrar tekrar geri dönüştürmenin bir yolunu geliştirdiler .

Kimyasal geri dönüşüm, özellikle ince filmler ve mikroplastikler gibi fiziksel geri dönüşümdeki sorunlu malzemeler için mekanik geri dönüşümü tamamlayabilir . Bunlar, küçük boyutları ve mukavemetleri nedeniyle taşlama makinesinde sıkışıp kalırlar, tüm sistemin sıkışmasına, yavaşlamasına veya hatta tamamen durmasına ve temizlenmesi gerekir. Öğütücüler , yüzlerce kez daha küçük olan mikroplastik malzemeler hariç, ince filmler üzerinde çalışamazlar .

Bu tekniklerin birçoğu laboratuvarda gösterildi ve şu anda bunu ticari düzeyde yapan birkaç şirket var . Bu süreçler zaman, uzmanlık ve para gerektirir . Ancak plastikleri kullanmayı bırakana kadar, bu , plastiklerin kimyasal geri dönüşümü sayesinde dairesel karbon ekonomisi geliştirmek için yatırım için büyüyen bir fırsat alanıdır .

Bu makale dan yeniden yayınlanması Görüşme  tarafından  Alvin Orbaek Beyaz , Mühendislik College Öğretim Görevlisi, Swansea Üniversitesi  Creative Commons lisansı altında. Orijinal makaleyi okuyun .

[post_kaynak url=”https://thenextweb.com/syndication/2020/04/25/chemical-recycling-could-be-the-solution-to-plastic-pollution/” baslik=”https://thenextweb.com/syndication/2020/04/25/chemical-recycling-could-be-the-solution-to-plastic-pollution/”]