پیرولیز پلاستیک - شیمیدانان روشی را توضیح میدهند که با آوردن گرما به زبالههای پلاستیکی، سعی در مقابله با آنها دارد.
در سال ۱۹۵۰، تولید جهانی پلاستیک حدود ۲ میلیون تن بود. اکنون این رقم حدود ۴۰۰ میلیون تن است - افزایشی تقریباً ۲۰،۰۰۰ درصدی.
به عنوان یک ماده، به نظر میرسد پتانسیل بیحد و حصری دارد. پلاستیک در عین حال که سبک و محکم است، تولید آن ارزان است. کاربردهای آن از بستهبندی مواد غذایی و آشامیدنی گرفته تا پوشاک و مراقبتهای بهداشتی متغیر است.
وقتی عمر مفید یک وسیله پلاستیکی به پایان میرسد، تجزیه آن میتواند مدت زمان بسیار زیادی طول بکشد، در برخی موارد تا ۵۰۰ سال. حتی در آن زمان، قطعات پلاستیکی به طور کامل از بین نمیروند - در عوض، آنها به قطعات کوچکتر و کوچکتری تجزیه میشوند و در نهایت به میکروپلاستیکهایی تبدیل میشوند که در خاکی که در آن غذا پرورش میدهیم، آبی که مینوشیم و هوایی که تنفس میکنیم، وجود دارند.
تحقیقات، این ریزپلاستیکها را با مشکلات سلامتی مانند دیابت، بیماری قلبی و کاهش باروری مردان مرتبط دانسته است.
سالهاست که دولتهای محلی و تولیدکنندگان برای جلوگیری از تجمع زبالههای پلاستیکی به بازیافت متکی بودهاند. با این حال، علیرغم تلاشهای آنها برای دستهبندی و جداسازی مواد قابل بازیافت، بیشتر پلاستیکها هنوز در محلهای دفن زباله - یا بدتر از آن، در فضاهای سبز و آبراهها - دفن میشوند.
از آنجا که پلاستیک بسیار رایج است، یافتن راههای جدید برای مدیریت و بازیافت زبالههای پلاستیکی اهمیت روزافزونی پیدا میکند. پیرولیز زبالههای پلاستیکی یکی از فناوریهایی است که میتواند به حل این مشکل کمک کند.
این یک تکنیک نسبتاً جدید است، بنابراین محققان هنوز دانش محدودی از فرآیند پیرولیز دارند. به عنوان شیمیدانان تحلیلی، ما تلاش میکنیم تا ترکیب مخلوطهای پیچیده، به ویژه ترکیبات جدید از منابعی مانند پیرولیز زبالههای پلاستیکی را درک کنیم.
مزایای پیرولیز
هنگامی که پیرولیز پلاستیک به طور مؤثر انجام شود، مزایای متعددی را ارائه میدهد.
با گسترش بازیافت فراتر از بطریهای پلاستیکی و شیشههای شیر، پیرولیز میتواند میزان آلودگی زبالههای پلاستیکی را که در نهایت به محلهای دفن زباله و اقیانوسها میرسند، کاهش دهد.
علاوه بر این، تبدیل ضایعات پلاستیکی به محصولات قابل استفاده میتواند به کاهش تقاضای تولید برای پلاستیکهای جدید از هیدروکربنهای نفتی کمک کند. این محصولات جانبی میتوانند در پلاستیکهای بازیافتی مورد استفاده قرار گیرند.
برخی از محققان همچنین در حال آزمایش روغنهای پیرولیز هستند تا ببینند آیا میتوانند از آنها به جای بنزین برای سوخت وسایل نقلیه استفاده کنند یا خیر. گازهای تولید شده در طول پیرولیز حتی میتوانند انرژی تولید کنند که سوخت راکتور پیرولیز را تأمین میکند و این فرآیند را خودکفاتر میکند و نیاز به منابع انرژی خارجی را کاهش میدهد.
در حال حاضر، حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد از محصولات پیرولیز به پروپیلن و اتیلن جدید بازیافت میشوند، در حالی که بیشتر آنها - حدود ۸۰ تا ۸۵ درصد - به سوخت دیزل، هیدروژن، متان و سایر مواد شیمیایی تبدیل میشوند.
اگرچه پیرولیز پلاستیک نویدبخش است، اما با چالشهایی نیز روبرو است. هزینه راهاندازی و بهرهبرداری از کارخانههای پیرولیز بالا است. میزان سودآوری این فرآیند به در دسترس بودن ضایعات پلاستیکی مناسب، تقاضای بازار برای نفت و گازهای تولید شده و هزینههای انرژی و کارکنان لازم برای بهرهبرداری از راکتور بستگی دارد.
مسئله دیگر کنترل کیفیت است. اکثر انواع پلاستیک میتوانند تحت پیرولیز قرار گیرند، اما پلاستیکهای مختلف روغنهایی با ترکیبات شیمیایی متفاوت ایجاد میکنند. دانشمندان باید ترکیب این روغنها را قبل از اینکه صنعت بتواند تعیین کند که روی کدام نوع پلاستیک تمرکز کند و چگونه هر روغن میتواند مواد جدیدی ایجاد کند، درک کنند.