خبرگزاری زنان ایران

به گزارش خبرگزاری زنان ایران - پژوهشگران در دانشگاه واترلو روشي خورشيدي را توسعه داده‌اند که پلاستيک‌هاي دورريز را به اسيد استيک تبديل مي‌کند. اين فرايند با استفاده از نور خورشيد و يک کاتاليزور مهندسي‌شده ويژه، پليمرهاي پلاستيکي را در سطح مولکولي تجزيه مي‌کند؛ مسيري که مي‌تواند بدون افزودن دي‌اکسيدکربن به جو، راهي تازه براي ارزش‌آفريني از زباله‌ها فراهم کند.
اين گروه يک سامانه «فوتوکاتاليز آبشاريِ الهام‌گرفته از طبيعت» طراحي کرده است که بر پايه اتم‌هاي تکيِ آهنِ تثبيت‌شده در چارچوب نيتريد کربن ساخته شده است. هنگامي که اين ماده در معرض نور خورشيد قرار مي‌گيرد، زنجيره‌اي از واکنش‌هاي شيميايي را فعال مي‌کند که پليمرهاي رايج پلاستيکي را با گزينش‌پذيري بالا به اسيد استيک تبديل مي‌کند.
برخلاف بسياري از روش‌هاي بازيافت که به گرما يا انرژي حاصل از سوخت‌هاي فسيلي متکي‌اند، اين رويکرد با انرژي خورشيدي کار مي‌کند و در محيط آبي انجام مي‌شود؛ ويژگي‌اي که آن را براي مقابله با ريزپلاستيک‌ها در محيط‌هاي آبي بسيار مرتبط مي‌کند.
اين سامانه روي پلاستيک‌هاي پرکاربردي مانند PVC، PP، PE و PET آزمايش شد و حتي در پردازش جريان‌هاي مخلوط پلاستيکي نيز کارآمد باقي ماند که شرطي کليدي براي کاربردهاي واقعي در مديريت پسماند است.
بازيافت ارتقايي پلاستيک با نيروي خورشيد
زباله‌هاي پلاستيکي، به ‌ويژه ريزپلاستيک‌ها، در اکوسيستم‌هاي دريايي و خشکي شناسايي شده‌اند و انباشت آن‌ها نگراني‌هايي درباره تأثيراتشان بر حيات ‌وحش و سلامت انسان ايجاد کرده است.
دکتر ييمين وو (Yimin Wu)، استاد مهندسي مکانيک مي‌گويد: هدف ما اين بود که با استفاده از نور خورشيد، چالش آلودگي پلاستيکي را از طريق تبديل ريزپلاستيک‌ها به محصولات با ارزش، حل کنيم.
اين پژوهش با هدايت وو و توسط دانشجوي دکتري او، انجام شد و در مراحل اوليه از حمايت مالي مشترک مؤسسه نانوفناوري واترلو و مؤسسه آب بهره برد.
طراحي کاتاليزور از سامانه‌هاي طبيعي الهام گرفته است. برخي قارچ‌ها با استفاده از آنزيم‌ها، مواد آلي پيچيده را طي واکنش‌هاي مرحله ‌به ‌مرحله تجزيه مي‌کنند. به‌طور مشابه، گروه واترلو مسير واکنشي آبشاري‌ را طراحي کرده است که پليمرهاي پلاستيکي را به ‌تدريج به اسيد استيک تبديل مي‌کند.
طراحي کاتاليزور تک ‌اتمي
در قلب اين سامانه، اتم‌هاي منفرد آهن قرار دارند که در چارچوب نيتريد کربن پراکنده شده‌اند. اين جايگاه‌هاي تک ‌اتمي کنترل و کارايي واکنش را در حضور نور خورشيد افزايش مي‌دهند و امکان توليد انتخابي اسيد استيک به‌جاي مخلوطي از محصولات جانبي را فراهم مي‌کنند.
اسيد استيک کاربردهاي صنعتي گسترده‌اي دارد؛ از صنايع غذايي گرفته تا توليد مواد شيميايي و سامانه‌هاي انرژي. تبديل زباله‌هاي پلاستيکي به اين ترکيب، هم ارزش اقتصادي ايجاد مي‌کند و هم آلودگي را کاهش مي‌دهد.
پژوهشگران همچنين يک تحليل فني–اقتصادي انجام دادند تا امکان‌پذيري تجاري اين فناوري را ارزيابي کنند. مدير اجرايي مؤسسه آب و از هم‌نويسندگان بخش تحليل اقتصادي، مي‌گويد: از منظر تجاري و اجتماعي، مزاياي مالي و اقتصادي اين نوآوري اميدوارکننده به نظر مي‌رسد.
از آنجا که واکنش در آب انجام مي‌شود و پلاستيک‌ها را در سطح شيميايي تجزيه مي‌کند، اين فناوري مي‌تواند راهي براي مقابله مستقيم با ريزپلاستيک‌ها فراهم کند، نه صرفا فيلتر کردن آن‌ها.
با وجود اينکه اين سامانه هنوز در مرحله آزمايشگاهي است، گروه پژوهشي معتقد است با پيشرفت‌هاي بيشتر در مهندسي مواد و توليد، مي‌توان آن را بهينه‌سازي و مقياس‌پذير کرد.
ايسنا
انتهاي پيام/ن