روش‌های ساده‌تر برای بازیافت پلاستیک

سالانه بخش زیادی از  ۱۵۰ میلیون تن ضایعات پلاستیکی تولیدشده در سراسر جهان، به زباله‌دان‌های شهری، اقیانوس‌ها و جاهای دیگر ریخته می‌شود. کمتر از ۹ درصد پلاستیک‌ها در ایالات متحده  بازیافت می‌شود و این رقم در اروپا به ۳۰ درصد هم می‌رسد.

به‌گفته‌ی پژوهشگران، می‌توان تا سقف ۱۷۶ میلیارد دلار از بازیافت ضایعات جامد پلاستیک در سراسر جهان سود به دست آورد. بر اساس یافته‌های پژوهشگران دانشگاه هیوستون و بنا به گزارش IBP، روش‌های جدید می‌توانند میزان بازیافت موفقیت‌آمیز ضایعات پلاستیکی را بالا ببرند.

این به معنی تولید و توسعه‌ی پلاستیک‌های جدید است که بازیافت آن‌ها ساده‌تر و با روش‌های جدیدی برای بازیافت بهینه‌تر پلاستیک‌های جدید همراه است. این روش‌ها شامل راهکارهایی برای بازیافت انواع مختلف پلاستیک‌ها به‌صورت یکجا، اجتناب از فرآیند مرتب‌سازی پرهزینه و زمان‌بر و همچنین روش‌هایی برای تجزیه‌ی پلاستیک‌ها به شیوه‌ی بهینه است. به گفته‌ی مگان ال روبرتسون، استادیار مهندسی بیومولکولی و شیمی UH، و جینیت ام گارسیا، شیمی‌دان پلیمر در مرکز تحقیقاتی آلمادن IBM:

پژوهش‌های اخیر روش‌هایی برای بازیافت شیمیایی با نیاز به انرژی کمتر، سازگارسازی ضایعات پلاستیکی ترکیبی و عدم نیاز به مرتب‌سازی و توسعه‌ی فناوری‌های بازیافت برای پلیمرهای غیر قابل بازیافت قدیمی ارائه می‌کنند.

بهبود روش‌های مواد بازیافتی موجود، یک اولویت کلیدی است. به گفته‌ی روبرتسون:

مواد جدید کم‌کم وارد بازار می‌شوند و بیشترین پیامد آن‌ها توسعه‌ی روش‌های بهینه‌تر برای بازیافت پلاستیک است که امروزه در حجم بالا تولید می‌شوند. از سوی دیگر، پیشرفت‌های تحقیقاتی می‌توانند راه را برای بازیافت آسان‌تر مواد هموار کنند.

یک نمونه‌ی گروهی از پلیمرها معروف به ترموست‌ها یا پلاستیک‌های سختی‌ناپذیر هستند که به‌راحتی ذوب نمی‌شوند و همین ویژگی مانع از بازیافت آن‌ها به روش‌های سنتی می‌شود. آزمایشگاه روبرتسون به توسعه‌ی مؤلفه‌های تجدیدپذیر زیستی برای ترموست‌ها می پردازد و پلیمرهای هیدروکربنی را با پلیمرهای ساخته‌شده از روغن‌های گیاهی یا دیگر مواد گیاهی جایگزین می‌کند. در نتیجه گزینه‌های جدید مثل ترکیب یا بازیافت شیمیایی مواد مطرح می‌شوند که جهش بسیار بزرگی به شمار می‌روند.

روبرتسون و گارسیا به سه مسئله‌ی کلیدی در این زمینه اشاره می‌کنند:

•  پلاستیک‌ها باید برای بازیافت مرتب شوند؛ البته این کار به تلاش و هزینه‌ی بیشتری نیاز دارد. پلاستیک‌ها یا پلیمرها از مولکول‌های بزرگی ساخته شده‌اند؛ بنابراین در صورت حرارت دیدن ترکیب نمی‌شوند. این فرآیند دقیقا مثل واکنش بین آب و روغن است. پژوهش‌ها بیشتر بر یافتن جایگزین‌هایی متمرکز هستند که بتوانند ترکیب انواع مختلف پلاستیک را آسان کنند. این جایگزین‌ها که به سازگارکننده (Compatiblizer) معروف هستند، امکان بازیافت دسته‌جمعی پلاستیک‌ها را فراهم می‌کنند. یافتن یک سازگارکننده‌ی متناسب با تمام پلیمرها یک هدف ایده‌آل است؛ اما به گفته‌ی روبرتسون، فناوری برای هر ترکیب پلاستیکی به یک روش مناسب نیاز دارد.
• بازیافت شیمیایی، شامل استفاده از یک کاتالیزور برای تجزیه‌ی پلاستیک و تولید محصولات با وزن مولکولی پائین‌تر است؛ این فرآیند به دلیل هزینه‌های بسیار بالا متوقف شده است. البته اقداماتی برای توسعه‌ی کاتالیزورهای بهینه‌تر در حال انجام است.
• اغلب پلاستیک‌هایی که در حال حاضر تجزیه می‌شوند، ترکیبی از پلی اتیلن ترفتالات (PET) هستند؛ از این ماده برای تولید اغلب بطری‌های آب استفاده می‌شود. مؤلفه‌ی دیگر پلی اتیلن به‌عنوان بیشترین پلاستیک تولیدی شناخته شده است. توسعه‌ی فناوری‌های بازیافت به پلاستیک‌های دیگر فراتر از PET و پلی‌اتیلن در دست بررسی است.

روش‌های دشوارتر بازیافت شامل توسعه‌ی روش‌هایی برای بازیافت پلیمرهایی مثل ترموست‌ها و الاستومر (مواد لاستیکی) است که از طریق ذوب کردن در دماهای بالا قابل تولید نیستند.

پژوهشگرها به شدت تأکید می‌کنند که در هر روش، کیفیت مواد نباید قربانی روش بازیافت آسان‌تر نشود. کاربرد گسترده‌ی پلاستیک‌ها و بازیافت آن‌ها بدون اتلاف کیفیت به یک چالش برای پژوهشگرها تبدیل شده است.

پژوهشگرها می‌گویند بهبود پلاستیک‌ها فراتر از سطح فعلی، مزیت‌های اجتماعی بالقوه‌ای به دنبال خواهد داشت که می‌توان به کاهش نشر گاز، عدم تولید ضایعات محیطی و کاهش وابستگی به منابع محدود پتروشیمی برای تولید و بازیابی ارزش اقتصادی ضایعات جامد پلاستیکی اشاره کرد.

به همین دلیل شرکت‌های استارتاپ به توسعه‌ی روش‌های بازیافت شیمیایی برای ضایعات پلی استرین پرداخته‌اند و برای توسعه‌ی فرآیندهای مرتب سازی و جداسازی مواد تلاش می‌کنند.