بازیافت یکی از سرسخت ترین پلاستیک ها با نور خورشید
دانلود فایل: دانشمندان از نور خورشید برای تبدیل زباله های پلاستیکی سرسخت به مواد قابل استفاده مجدد استفاده کردند.
به گزارش دانلود فایل به نقل از ایسنا، پلی استایرن سیاه که به صورت گسترده در ظروف غذا، درب قهوه و بسته بندی استفاده می شود، فرایند بازیافت بسیار سختی دارد. رنگ تیره آن که با رنگدانه سیاه کربن به دست می آید، اسکنرهای نوری مورد استفاده در کارخانه های بازیافت را خنثی می کند و رنگدانه ها فرآیندهای بازیافت مرسوم را پیچیده می کند.
به نقل از آی ای، حالا، دانشمندان دانشگاه های کرنل و پرینستون روشی پیشگامانه بوجود آورده اند که از نور خورشید و خود کربن سیاه برای تبدیل این زباله های چالش برانگیز به مواد قابل استفاده مجدد استفاده می نماید.
چالش با پلی استایرن سیاه
در حالیکه ممنوعیت پلاستیک های یکبار مصرف در حال افزایش می باشد، پلی استایرن سیاه همچنان رایج است. چالش های بازیافت آن از دو مساله اصلی نشات می گیرد که شامل مشکلات دسته بندی و نابودی انرژی بر می شود.
اسکنرهای نوری که برای مرتب سازی پلاستیک در تاسیسات بازیافت ضروری هستند، نمی توانند پلی استایرن سیاه را تشخیص دهند، چونکه به جای بازتاب نور، نور را جذب می کند. این امر شناسایی و مرتب سازی خودکار این زباله ها را حدودا غیر ممکن می کند.
علاوه بر این، شکستن پیوندهای مولکولی پلی استایرن به صورت سنتی مستلزم حرارت دادن آن تا بیشتر از ۵۷۲ درجه فارنهایت(۳۰۰ درجه سانتیگراد) در محفظه های بدون اکسیژن است. این فرایند پرهزینه و ناکارآمد است و این زباله ها را برای بازیافت در مقیاس بزرگ نامناسب می کند.
یکی از جایگزین های امیدوارکننده، تبدیل فتوترمال یا نورگرمایی است که در آن از نور برای گرم کردن پلاستیک ها از راه یک ترکیب کمکی استفاده می شود که نور را به گرمای موضعی تبدیل می کند. با این وجود، گنجاندن این ترکیبات نگرانی هایی را در مورد ایجاد زباله اضافی یا تغییر خواص پلاستیک در طول استفاده اولیه بوجود می آورد.
رویکردی جدید با استفاده از کربن سیاه
به جای ترکیبات خارجی، محققان از کربن سیاه که در پلی استایرن سیاه وجود دارد، بعنوان عامل تبدیل گرما استفاده کردند. این رویکرد احتیاج به افزودنی های اضافی را از بین برد و در عین حال از یک جزء که قبلا یک مانع درنظر گرفته می شد، استفاده شد.
محققان در آزمایش های خود، پلی استایرن سیاه ساخته شده در لابراتوار را به پودر ریز تبدیل کردند و آنرا زیر نورهای ال ای دی(LED) سفید با شدت بالا قرار دادند. کربن سیاه نور را جذب کرد و گرمای موضعی ایجاد کرد که پلی استایرن را به مولکول های کوچک تری به نام استایرن شکست.
این استایرن ها، همراه با کربن سیاه باقی مانده، سپس به پلی استایرن جدید بازیافت شدند و فرایند حلقه بسته ای به دست آمد.
هنگامی که این ماده با ضایعاتی مانند ظروف و درب مواد غذایی آزمایش شد، نتایج امیدوارکننده بود. تا ۵۳ درصد از مواد باردیگر به استایرن تبدیل شد. با نور خورشید متمرکز، راندمان به ۸۰ درصد افزایش پیدا کرد. حتی ضایعات مخلوط شده با پلی استایرن سیاه، زرد، قرمز و شفاف با بازده ۶۷ درصد در نور خورشید بازیافت شدند.
گامی به سمت بازیافت پایدار پلاستیک
اتکای این شیوه به نور خورشید و مواد از پیش موجود، آنرا مقرون به صرفه و پایدار می کند. نور متمرکز خورشید بالاترین کارآمدی را عرضه می دهد و این فرایند را برای مناطقی که نور خورشید فراوان دارند، سازگار می کند.
حتی با وجود آلودگی ناشی از موادی مانند روغن کانولا یا آب پرتقال روی پلاستیک، این شیوه کمترین افت راندمان و استقامت خویش را نشان داد.
با پرداختن به چالش های دسته بندی و انرژی بر بودن بازیافت پلی استایرن سیاه، این نوآوری گامی مهم در جهت کاهش زباله های دفن زباله است. علاوه بر این، می تواند راه را برای بازیافت پلاستیک های رنگی دیگر که پردازش سختی دارند، هموار کند و ما را به اقتصاد دایره ای جهت استفاده از پلاستیک نزدیک تر کند.
همانطور که مقررات زیست محیطی در مورد پلاستیک های یکبار مصرف سخت تر می شود، چاره هایی مانند این می تواند برای مدیریت زباله های پلاستیکی بسیار حائز اهمیت باشد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب