**افزایش تولید جهانی پلاستیک و نوآوری در تبدیل آن به سوخت**
به نقل از دیجیاتو و خبرآنلاین، تولید سالانه پلاستیک در جهان به بیش از 460 میلیون تن رسیده است. در این میان، پلیالفینها که شامل پلاستیکهای استفادهشده در کیسههای خرید و بطریهای شوینده هستند، سهم عمدهای از زبالههای تجزیهناپذیر را به خود اختصاص میدهند. این پلاستیکها و سوختهای فسیلی از نظر ساختار شیمیایی بسیار مشابه هستند، هر دو از زنجیرههای بلند کربن و هیدروژن یا همان پلیمرها تشکیل یافتهاند.
تبدیل پلاستیک به سوخت در حقیقت نوعی مهندسی معکوس شیمیایی است که در آن با استفاده از حرارت و کاتالیزورها، زنجیرههای بلند به مولکولهای کوتاهتر سوخت تغییر مییابند. عمدتاً سوخت جت از هیدروکربنهای حاوی 8 تا 16 اتم کربن تشکیل میشود که به آنها آلکان میگویند. پیش از این، تلاشها برای تبدیل پلاستیک به سوخت مایع با چالشهایی مواجه شد، زیرا پیوندهای انتهایی زنجیره مولکولی سریعتر میشکست و بیشتر گاز متان تولید میشد.
تحقیقات انجامشده در دانشگاه فودان به همراه مؤسسه تحقیقات پیشرفته شانگهای به طراحی کاتالیزوری ویژه با ترکیب کبالت و نیکل پرداختهاست که این مشکلات را حل کرده است. در این کاتالیزور جدید، کبالت به تنظیم حالت الکترونیکی نیکل کمک میکند، که این امر موجبات افزایش کارایی و فعالسازی هیدروژن را فراهم میآورد و پیوندهای کربنی میانی پلاستیک را بهصورت انتخابی شکسته میشود.
این فرایند زنجیرههای مولکولی را به ابعاد هیدروکربنهای متوسط تبدیل میکند و از تجزیه بیشازحد آنها جلوگیری میکند. نتایج اولیه آزمایشها نشان میدهند که این واکنش با شرایط ملایم تا 82.3 درصد بازدهی مایع داشته و کیفیت آلکانهای تولیدی برای هوانوردی حدود 79 درصد بوده است.
استفاده از کبالت و نیکل بهعنوان کاتالیزور مزایای صنعتی زیادی دارد، زیرا این عناصر در طبیعت فراوان و با قیمت پایین هستند. در حالی که روشهای قبلی بیشتر به فلزات گرانبها مثل پلاتین وابسته بودند.
بررسی چرخه زیستی این فرآیند نشان میدهد که اگر انرژی آن از منابع تجدیدپذیر تأمین شود، میتواند انتشار گازهای گلخانهای را تا 80 درصد در مقایسه با شیوههای قدیمی تولید سوختهای فسیلی کاهش دهد. این کاهش آلودگی همچنین ارزش افزوده زیادی را برای بازیافت پسماندهای پلیمری ایجاد میکند.
با این حال، با وجود پیشرفتهای آزمایشگاهی، هنوز این فناوری آماده تجاریسازی در مقیاس صنعتی نیست و انتقال از آزمایشگاه به رآکتورهای صنعتی با چالشهای مهندسی مختلفی روبهرو است. همچنین، پسماندهای پلاستیکی در دنیای واقعی معمولاً کثیف و ناخالص هستند.
