Plastik pirolizi - kimyagerler, plastik atıkları ısı yoluyla çözmeye çalışan bir tekniği açıklıyor

1950'de küresel plastik üretimi yaklaşık 2 milyon tondu. Şu anda yaklaşık 400 milyon ton, yani yaklaşık %20.000'lik bir artış var.

Bir malzeme olarak, görünüşte sınırsız bir potansiyele sahiptir. Plastik, hafif ve sağlam olmasının yanı sıra üretimi de ucuzdur. Uygulama alanları, gıda ve içecek ambalajlarından giyim ve sağlık hizmetlerine kadar uzanır.

Plastik bir ürünün kullanım ömrü dolduğunda, ayrışması çok uzun sürebilir; bazı durumlarda 500 yıla kadar. Ancak bu süre zarfında bile plastik parçalar tamamen yok olmaz; aksine, giderek daha küçük parçalara bölünerek sonunda mikroplastiklere dönüşür ve gıda yetiştirdiğimiz toprağa, içtiğimiz suya ve soluduğumuz havaya karışır.

Yapılan araştırmalar, bu mikroplastiklerin diyabet, kalp hastalıkları ve düşük erkek doğurganlığı gibi sağlık sorunlarıyla bağlantılı olduğunu ortaya koyuyor.

Yerel yönetimler ve üreticiler, plastik atıkların birikmesini önlemek için yıllardır geri dönüşüme güveniyor. Ancak geri dönüştürülebilir atıkları ayırma ve tasnif etme çabalarına rağmen, çoğu plastik hâlâ çöplüklerde, hatta daha da kötüsü yeşil alanlarda ve su yollarında son buluyor.

Plastik yaygın olarak kullanıldığından, plastik atıkları yönetmenin ve geri dönüştürmenin yeni yollarını bulmak giderek daha önemli hale geliyor. Plastik atık pirolizi, bu sorunun çözümüne yardımcı olabilecek bir teknolojidir.

Bu nispeten yeni bir teknik olduğundan, araştırmacıların piroliz süreci hakkında hâlâ sınırlı bilgisi bulunmaktadır. Analitik kimyagerler olarak, özellikle plastik atık pirolizi gibi kaynaklardan elde edilen yeni oluşumlar olmak üzere, karmaşık karışımların bileşimini anlamaya çalışıyoruz.

Piroliz'in faydaları

Etkili bir şekilde yapıldığında plastik pirolizi birçok fayda sağlar.

Geri dönüşümün sadece plastik şişeler ve süt kapları ile sınırlı kalmaması, piroliz yoluyla çöplüklere ve okyanuslara karışan plastik atık kirliliğinin azaltılmasını sağlayabilir.

Ayrıca, plastik atıkların kullanılabilir ürünlere dönüştürülmesi, petrol hidrokarbonlarından elde edilen yeni plastiklere olan üretim talebini azaltmaya yardımcı olabilir. Yan ürünler geri dönüştürülmüş plastiklerde kullanılabilir.

Bazı araştırmacılar, araçlarda yakıt olarak benzin yerine kullanılıp kullanılamayacaklarını görmek için piroliz yağlarını da test ediyorlar. Piroliz sırasında üretilen gazlar, piroliz reaktörünü besleyen enerjiyi bile üretebiliyor, bu da süreci daha kendi kendine sürdürülebilir hale getiriyor ve harici enerji kaynaklarına olan ihtiyacı azaltıyor.

Günümüzde piroliz ürünlerinin yaklaşık %15-20'si yeni propilen ve etilene geri dönüştürülürken, büyük kısmı (%80-85) dizel yakıtı, hidrojen, metan ve diğer kimyasallara dönüşüyor.

Plastik pirolizi bazı umutlar vaat etse de zorluklarla da karşı karşıyadır. Piroliz tesislerinin kurulum ve işletme maliyetleri yüksektir. Sürecin ne kadar kârlı olacağı, uygun plastik atıkların bulunabilirliğine, üretilen yağ ve gazlara yönelik piyasa talebine ve reaktörü işletmek için gereken enerji ve personel maliyetlerine bağlıdır.

Bir diğer konu da kalite kontrolüdür. Çoğu plastik türü pirolize tabi tutulabilir, ancak farklı plastikler farklı kimyasal yapıya sahip yağlar üretir. Endüstrinin hangi plastik türlerine odaklanacağını ve her bir yağın nasıl yeni malzemeler üretebileceğini belirleyebilmesi için bilim insanlarının bu yağların bileşimini anlamaları gerekecektir.