ابداع روشی تازه برای تبدیل زباله‌های پلاستیکی به زغال

محققان دانشگاه کالیفرنیا روشی را ابداع کرده اند که طی آن می توان زباله های پلاستیک و ضایعات ذرت را به زغال مفید تبدیل کرد.

به گزارش تکناک، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، یک قدم به یافتن کاربرد مفید برای صدها میلیون تن زباله پلاستیکی تولید شده در هر سال نزدیک‌تر شده‌اند که اغلب باعث مسدود شدن جریان‌ها و رودخانه‌ها و آلودگی اقیانوس‌های ما می‌شود.

در یک مطالعه اخیر، کاندیس لزلی عبدالعزیز، استادیار مهندسی شیمی و محیط زیست UCR، و همکارانش روشی را برای تبدیل زباله های پلاستیکی به شکل بسیار متخلخل زغال چوب یا زغال سنگ شرح دادند که دانسیته بسیار پایینی دارد.

چنین زغالی، کربن را جذب می کند و می تواند به طور بالقوه به خاک اضافه شود تا حفظ ظرفیت آب خاک و هوادهی زمین های کشاورزی را بهبود بخشد. همچنین می تواند خاک را بارور کند زیرا به طور طبیعی تجزیه می شود. عبدالعزیز، با این حال، هشدار داد که باید کار بیشتری برای اثبات سودمندی چنین زغالی در کشاورزی انجام شود.

فرآیند تبدیل پلاستیک به زغال در کالج مهندسی مارلان و رزماری بورنز UC Riverside توسعه داده شد. این شامل مخلوط کردن یکی از دو نوع رایج پلاستیک با ضایعات ذرت شامل ساقه‌های باقی‌مانده، برگ‌ها، پوسته‌ها و ذرت‌ها که در مجموع به نام خوراک دام شناخته می‌شوند. سپس مخلوط با آب داغ بسیار فشرده پخته شد، فرآیندی که به عنوان کربن‌سازی هیدروترمال شناخته می‌شود.

زغال سنگ بسیار متخلخل با استفاده از پلی استایرن، پلاستیک مورد استفاده برای بسته بندی استایروفوم، و پلی اتیلن ترفتالات یا PET، ماده ای که معمولا برای ساخت بطری های آب و نوشابه استفاده می شود، همچنین با استفاده از بسیاری از محصولات دیگر تولید شد.

این مطالعه به دنبال تلاش موفقیت آمیز قبلی برای استفاده از ذرت به تنهایی برای ساخت زغال چوب فعال برای فیلتر کردن آلاینده های آب آشامیدنی بود. در مطالعه قبلی، زغال چوب ساخته شده از ذرت به تنهایی فعال شده با هیدروکسید پتاسیم قادر به جذب 98 درصد از وانیلین آلاینده از نمونه های آب آزمایش بود.

در مطالعه بعدی، عبدالعزیز و همکارانش می خواستند بدانند که آیا زغال چوب فعال ساخته شده از ترکیبی از ذرت خوراک دام و پلاستیک نیز می تواند یک وسیله تصفیه آب موثر باشد یا خیر. اگر چنین است، زباله های پلاستیکی می توانند برای پاکسازی آلودگی آب تغییر کاربری دهند. اما زغال فعال ساخته شده از این مخلوط تنها حدود 45 درصد وانیلین را در نمونه‌های آزمایشی آب جذب کرد که باعث می‌شود برای پاک‌سازی آب بی‌اثر باشد.

او می‌گوید: ما تصور می‌کنیم که هنوز مقداری پلاستیک باقی‌مانده روی سطح مواد وجود دارد که مانع از جذب برخی از این مولکول‌های (وانیلین) روی سطح می‌شود.

با این حال، توانایی ساخت زغال چوب بسیار متخلخل با ترکیب ضایعات پلاستیک و زیست توده گیاهی یک کشف مهم است، همانطور که در مقاله، “اثرات هم افزایی و متضاد پیرولیز همزمان پلاستیک ها و ذرت برای تولید زغال سنگ و کربن فعال” منتشر شده در مجله ACS Omega توضیح داده شده است.

عبدالعزیز گفت: این می تواند یک بیوزغال بسیار مفید باشد زیرا یک ماده با سطح بسیار بالا است. بنابراین، اگر ما فقط روی ذغال توقف کنیم و آن را به کربن فعال تبدیل نکنیم، فکر می‌کنم راه‌های مفید زیادی وجود دارد که می‌توانیم از آن استفاده کنیم.

پلاستیک اساساً شکل جامدی از نفت است که در محیط انباشته می شود، جایی که باعث آلودگی، در هم پیچیده شدن و خفه شدن ماهی ها، پرندگان و سایر حیواناتی که ناخواسته آن را می بلعند، می شود. پلاستیک ها همچنین به ذرات ریز تجزیه می شوند که می توانند وارد بدن ما شوند و به سلول ها آسیب برسانند یا واکنش های التهابی و ایمنی را تحریک کنند.

متأسفانه، بازیافت پلاستیک مستعمل بیشتر از هزینه ساخت پلاستیک جدید از نفت است.

آزمایشگاه عبدالعزیز رویکرد متفاوتی برای بازیافت دارد. این برنامه به بازگرداندن محصولات زائد مضر مانند زباله های پلاستیکی و زیست توده گیاهی به چرخه اقتصادی با تبدیل آنها به کالاهای ارزشمند اختصاص دارد.

او گفت: من احساس می کنم وقتی رویکرد ارگانیک برای بازیافت پلاستیک ها وجود دارد شما می توانید آن را در داخل زیست توده بیندازید و با تبدیل آنها به یک زغال کارآمد به افزایش کیفیت خاک کمک کنید.