روشی تازه برای تولید سوخت از زباله‌های پلاستیکی

تولید سوخت با روشی تازه از زباله‌های پلاستیکی ، پژوهشگران روشی جدیدی کشف کردند که می‌تواند ۲۵ درصد از زباله‌های پلاستیکی را به سوخت تبدیل کند. کاهش مصرف و استفاده‌ی مجدد و بازیافت ، این راهکارها کفایت نمی‌کنند. وقتی نوبت به بحران مواد زائد پلاستیکی می‌رسد، هنوز به‌دنبال راه‌هایی برای مسدودسازی این جریان هستیم. به‌زودی، ممکن است بتوانیم «تبدیل» (Rewind) را نیز به این فهرست اضافه کنیم. «تبدیل» روش جدیدی است که با استفاده از آن می‌توان پلی‌پروبلین ، قسمتی از ضایعات پلاستیکی را به هیدروکربن مایع تبدیل کرد. این روش شاید راه‌حل نهایی نباشد؛ اما تولید سوخت از زباله باعث ایجاد انگیزه‌ی اقتصادی جدیدی برای کاهش رفتارهای نادرستمان دربرابر محیط‌ زیست می‌شود.

شیمی‌دانان در دانشگاه پردو در ایالات متحده‌ی آمریکا، راه‌حل هوشمندانه‌ای برای تبدیل پلیمرها به مایع ( هیدروکربن مایع ) کشف کرده‌اند که تقریبا ۲۵ درصد از زباله‌های پلاستیکی را تشکیل می‌دهند. سپس، حاصل این کار را به‌ نوعی محصول شبیه به دیزل تبدیل می‌کنند که به‌عنوان مخلوط سوخت استفاده می‌شود. لیندا وانگ، مهندس شیمی، دراین‌باره می‌گوید:

فناوری تبدیل ما این ظرفیت را دارد که سود صنعت بازیافت را افزایش و میزان پسماند یا همان ضایعات پلاستیکی را کاهش دهد.

روش آن‌ها به خصوصیت عجیبی از آب وابسته است. آب وقتی هم‌زمان هم فشرده و هم گرم می‌شود، می‌تواند به‌گونه‌ای رفتار کند که انگار در یک لحظه هم مایع است و هم گاز. این مرحله‌ی «فوق‌بحرانی» با رساندن دمای آب برای چندین ساعت به نزدیک ۵۰۰ درجه‌ی سلسیوس به‌دست می‌آید؛ در حالی‌که فشاری معادل ۲۳ مگاپاسکال به آن وارد می‌شود.

در این شکل، آب می‌تواند به‌عنوان ترکیبی از حلال و کاتالیزور عمل کند تا باردیگر شکل‌گیری مولکولی پلیمرهای پلاستیک را تغییر دهد و پلاستیک را با کمک اتم‌های هیدروژنی اهدا شده به مایعی از زنجیره‌های متوسط هیدروکربن تبدیل کند که «نفتا» نامیده می‌شود. این فرایند که «مایع‌سازی هیدروترمال» نامیده می‌شود، برای بسیاری از فرایند‌های دیگر مانند ارتقای نفت خام سنگین و حذف آلاینده‌ها از نفت استفاده شده است. این فرایند قبلا برای پلی‌اتلین استفاده شده بود؛ اما نتایج ناکافی و ناامیدکننده بود و درنتیجه، وانگ و گروهش را برآن داشت تا از آن برای مورد دیگری استفاده کنند.

تولید نفتای سوختی از زباله های بازیافتی کارامدتر از بازیافت

آن‌ها توانستند بیش از ۹۰ درصد از پلی‌پروپیلن مدل را به محصولاتی مانند نفتای سوختی تبدیل کنند. ادامه‌ی بررسی‌ها نشان می‌دهد این فرایند (تولید سوخت از زباله‌های پلاستیکی ) به‌طور بالقوه از روش‌هایی مانند سوزاندن یا حتی بازیافت ضایعات پلاستیکی با محیط‌زیست سازگارتر و ازلحاظ مصرف انرژی کارآمدتر است.

تبدیل بسته‌های تراشه‌های قدیمی به سوخت فسیلی ممکن است قلب طرفداران محیط‌زیست را لبریز از شادی نکند؛ ولی خواسته‌ی ما برای نفت مایع ارزان می‌تواند باعث افزایش ارزش مواد پلاستیکی ناخواسته‌ای شود که درغیر این‌صورت به محیط‌زیست راه پیدا خواهند کرد.

وانگ معتقد است:

استراتژی ما ایجاد نیروی محرکه‌ای برای بازیافت یا تبدیل الیاف پلی‌اتیلن به طیف گسترده‌ای از محصولات باارزش شامل پلیمرها یا نفتا (ترکیبی از هیدروکربن‌ها) یا سوخت‌های پاک است.این روش شاید راه‌حل نهایی نباشد؛ اما می‌تواند باعث افزایش سرمایه در صنعت بازیافت شود.

نیروی محرکه‌ی فعلی برای بازیافت از زمانی سرد شده که چین دروازه‌های خود را روی زباله‌های جهان بسته است. درواقع، کمتر از ۲۰ درصد از پلاستیکی که استفاده می‌کنیم، برای تولید محصول جدید بازیافت می‌شود. این میزان کمی بیشتر از میزانی است که سوزانده می‌شود و ممکن است مانع از ورود میکروپلاستیک‌ها به اقیانوس‌ها شود؛ اما مسلما باعث انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود.

وانگ گفت:

دفع زباله‌های پلاستیکی ، چه ازطریق بازیافت و چه ازطریق دورریختن ، به‌معنای پایان داستان نیست. این زباله‌های پلاستیکی به‌آرامی از بین می‌روند و میکروپلاستیک‌های سمّی و مواد شیمیایی را به آب‌ها و زمین وارد می‌کنند. این فاجعه است؛ زیرا به‌محض اینکه این آلودگی‌ها وارد اقیانوس‌ها شوند، هرگز قادر نخواهیم بود آن‌ها را کاملا از اقیانوس‌ها بازیابی کنیم.

تبدیل پلاستیک به محصولی مقرون‌به‌صرفه( هیدروکربن مایع )که آسیب‌های زیست‌محیطی مشابه‌ای به‌وجود نمی‌آورد، به سرمایه‌گذاری بیشتر در صنعت بازیافت می‌تواند منجر شود. همچنین، درحالی‌که این‌کار به تولید دی‌اکسیدکربن می‌انجامد؛ درعوض، از خفه‌شدن لاک‌پشت به‌وسیله‌ی زباله‌های پلاستیکی مانع می‌شود.

این موضوع ( تولید سوخت از زباله‌های پلاستیکی ) ممکن است این‌طور به‌نظر برسد که ما تهدید جهانی را با دیگری مبادله می‌کنیم؛ اما در‌حال‌حاضر، دفن زباله‌های پلاستیکی در زمین نیز سهمی در ورود گازهای گلخانه‌ای به جوّ دارد. به‌عنوان منبع سوخت متمرکز، ممکن است حتی امیدی برای مدیریت و جذب این گازها وجود داشته باشد و شاید بتوان دوباره آن‌ها را به پلاستیک تبدیل کرد.

راه‌حل نهایی این خواهد بود که اعتیاد خود را به استفاده از پلاستیک‌ها کاملا با رد یا استفاده‌ی مجدد یا شاید جایگزینی این دسته از محصولات با محصولات جایگزین‌ بادوام و مقرون‌به‌صرفه از بین ببریم. در‌عین‌حال، هنوز با مشکل بزرگی مواجه هستیم که ممکن است دهه‌به‌دهه بزرگ‌تر ‌شود. تبدیل پلاستیک به سوخت ممکن است بهترین پاسخ برای حل این مشکل نباشد؛ اما این راه‌حل ممکن است به ما مسیر یافتن راه‌حل‌های بهتر را نشان دهد. این پژوهش در انتشارات انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.