به گزارش تجارت نیوز، بحران آلودگی ناشی از پلاستیکها به یکی از مهمترین چالشهای زیستمحیطی جهان تبدیل شده است. سالانه صدها میلیون تن پلاستیک در جهان تولید میشود که بخش قابل توجهی از آن به محلهای دفن زباله، اقیانوسها و یا کورههای زبالهسوز راه پیدا میکند. در چنین شرایطی، پژوهشگران به دنبال فناوریهایی هستند که بتوانند پلاستیکهای مصرفشده را به مواد اولیه باارزش تبدیل کنند و وابستگی به منابع فسیلی را کاهش دهند.
اکنون گروه مهندسی کاتالیز دانشگاه آمستردام (UvA) از یک فناوری نوین رونمایی کرده است که میتواند بسیاری از محدودیتهای بازیافت سنتی را برطرف کند. این فناوری نهتنها انواع مختلف پلاستیک را بازیافت میکند، بلکه محصول نهایی آن کیفیتی معادل پلاستیکهای تولیدشده از نفت خام دارد.
راکتور ۲۵ لیتری که زباله را به نفت تبدیل میکند
هسته اصلی این فناوری یک راکتور آزمایشی با ظرفیت ۲۵ لیتر است که بهصورت سیار طراحی شده و قابلیت انتقال به نقاط مختلف را دارد. این سامانه برای نخستین بار قرار است در اسپانیا و در شرایط واقعی عملیاتی مورد آزمایش قرار گیرد.
برخلاف بسیاری از فناوریهای بازیافت که نیازمند تفکیک دقیق انواع پلاستیک هستند، این سیستم قادر است جریانهای مخلوط زبالههای پلاستیکی را مستقیماً دریافت و پردازش کند. این ویژگی میتواند هزینههای جمعآوری و جداسازی زباله را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
محققان امیدوارند این فناوری بتواند مشکل انباشت میلیونها تن پلاستیک غیرقابل بازیافت را که هر ساله در سراسر جهان تولید میشود، تا حد زیادی برطرف کند.
مایعسازی سولوترمال؛ فناوری پشت پرده این نوآوری
فناوری مورد استفاده در این سامانه «مایعسازی سولوترمال» (Solvothermal Liquefaction یا STL) نام دارد. در این فرآیند، ضایعات پلاستیکی وارد مخزن راکتور شده و در معرض ترکیبی از حلالهای ویژه، دمای بالا، فشار شدید و کاتالیزورهای پیشرفته قرار میگیرند.
یکی از مهمترین دستاوردهای این پروژه، توسعه کاتالیزورهای جامد نانوساختار توسط پژوهشگران دانشگاه آمستردام است. این مواد میتوانند واکنشهای شیمیایی را با سرعت بالا انجام دهند، بدون آنکه خود مصرف شوند.
در نتیجه این شرایط ویژه، پیوندهای مولکولی پلاستیک تنها در حدود ۳۰ دقیقه شکسته شده و مواد اولیه ارزشمند از آن استخراج میشود.
تولید سه محصول ارزشمند از زبالههای پلاستیکی
پس از پایان فرآیند، زبالههای پلاستیکی به سه محصول اصلی تبدیل میشوند. بخش نخست گازهای تولیدشده هستند که میتوانند برای تأمین بخشی از انرژی مورد نیاز سیستم مورد استفاده قرار گیرند. بخش دوم زغال یا مواد جامد کربنی است که بهعنوان محصول جانبی از سامانه خارج میشود.
اما ارزشمندترین محصول، روغنی قهوهایرنگ است که حاوی مونومرها و مولکولهای شیمیایی خالص مورد نیاز برای تولید پلاستیکهای جدید است. این روغن در واقع ماده اولیهای مشابه آن چیزی است که در صنایع پتروشیمی از نفت خام تولید میشود.
به گفته محققان، پلاستیکی که از این روغن تولید میشود از نظر کیفیت و ویژگیهای فنی هیچ تفاوتی با پلاستیکهای نو ندارد و میتواند بارها وارد چرخه تولید شود.
پایان مشکل افت کیفیت در بازیافت پلاستیک
یکی از چالشهای مهم بازیافت مکانیکی پلاستیک، کاهش کیفیت محصول نهایی در هر چرخه بازیافت است. به همین دلیل بسیاری از پلاستیکها تنها چند بار قابلیت استفاده مجدد دارند.
اما فناوری جدید دانشگاه آمستردام این محدودیت را برطرف کرده است. در این روش، پلاستیکها تا سطح مولکولی تجزیه میشوند و سپس دوباره به مواد اولیه خالص تبدیل میشوند. در نتیجه محصول نهایی کیفیتی مشابه پلاستیک تولیدشده از منابع فسیلی خواهد داشت.
این ویژگی میتواند مفهوم «اقتصاد چرخشی پلاستیک» را به واقعیت نزدیکتر کند؛ مفهومی که در آن مواد به جای تبدیل شدن به زباله، بارها و بارها در چرخه تولید باقی میمانند.
سرمایهگذاری میلیون یورویی اروپا برای توسعه فناوری
این پروژه بخشی از برنامه بزرگ اروپایی PLASTICE است که با بودجهای حدود ۲۰ میلیون یورو اجرا میشود. بیش از ۱.۵ میلیون یورو از این بودجه به توسعه فناوری مایعسازی سولوترمال اختصاص یافته است.
طبق اعلام پژوهشگران، این فناوری اکنون به سطح آمادگی فناوری (TRL) بین ۶ تا ۷ رسیده است؛ سطحی که نشان میدهد سامانه از مرحله تحقیقات آزمایشگاهی عبور کرده و برای آزمایش در شرایط واقعی صنعتی آماده است.
آزمایش بزرگ در اسپانیا؛ اولین مواجهه با زبالههای واقعی شهری
گام بعدی این پروژه در اسپانیا برداشته خواهد شد. شرکت مدیریت پسماند عمومی COGERSA میزبان نخستین آزمایش صنعتی این سامانه خواهد بود.
برای اولین بار، این راکتور به جای نمونههای آزمایشگاهی کنترلشده با زبالههای واقعی شهری مواجه میشود؛ زبالههایی که دارای ترکیب پیچیده و متغیری از انواع پلاستیکها هستند.
دکتر شیجو راویندران، از اعضای اصلی این پروژه، معتقد است که این مرحله مهمترین آزمون فناوری محسوب میشود. به گفته وی، اگرچه آزمایشهای آزمایشگاهی نیز با زبالههای واقعی انجام شدهاند، اما ورود به محیط عملیاتی میتواند چالشهای پیشبینینشدهای را آشکار کند و به بهبود بیشتر فناوری کمک نماید.
آیندهای که در آن زباله پلاستیکی به منبع ارزشمند تبدیل میشود
کارشناسان معتقدند در صورت موفقیت این آزمایش، امکان توسعه کارخانههای کوچک، مدولار و غیرمتمرکز بازیافت پلاستیک در نقاط مختلف جهان فراهم خواهد شد. چنین سامانههایی میتوانند در نزدیکی مراکز تولید زباله نصب شوند و هزینههای حملونقل و دفن پسماند را کاهش دهند.
این فناوری همچنین میتواند نقش مهمی در کاهش مصرف نفت خام، کاهش انتشار گازهای گلخانهای و تحقق اهداف توسعه پایدار ایفا کند.
توسعه راکتور ۲۵ لیتری مایعسازی سولوترمال توسط محققان دانشگاه آمستردام را میتوان یکی از امیدوارکنندهترین پیشرفتهای سالهای اخیر در حوزه بازیافت پلاستیک دانست. این فناوری قادر است بدون نیاز به تفکیک پیچیده زبالهها، ضایعات پلاستیکی را به مواد اولیه باارزش برای تولید پلاستیکهای نو تبدیل کند.
اگر آزمایش صنعتی این سامانه در اسپانیا با موفقیت همراه شود، جهان ممکن است شاهد ظهور نسل جدیدی از کارخانههای بازیافت باشد؛ کارخانههایی که نهتنها مشکل انباشت زبالههای پلاستیکی را کاهش میدهند، بلکه این پسماندها را به یک منبع ارزشمند اقتصادی تبدیل خواهند کرد.
