فرآیند بازیافت جدید پلیمر ها
یک تیم از دانشمندان و مهندسان علوم مواد در دانشگاه ETH زوریخ، به یک فرآیند شیمیایی همراه با تاباندن نور برای تجزیه برخی پلیمرها و تبدیل انها به مونومرهای تشکیل‌دهنده شان دست یافتند)این مقاله در مجله Science منتشر شده است.
در سال‌های اخیر، دانشمندان به مشکلات جدیدی پی برده‌اند که ناشی از تولید انبوه پلاستیک ها وهمچنین مصرف انها بوده است. یکی از این موارد یافتن میکروپلاستیک‌ها در تمام نقاط زمین و حتی بدن انسان میباشد. بخشی از این مشکل ایجاد شده ناشی از دشواری و هزینه‌های بالای بازیافت پلاستیکها است، همچنین باید توجه کرد صرفا دور انداختن آنها در سطل زباله یا دریا مشکلی را حل نخواهد کرد.
در این مطالعه جدید، محققان سوئیسی روشی برای تجزیه پلاستیکها به مونومرهای تشکیل‌دهنده شان ارائه داده‌اند که این امر بازیافت پلاستیکها را بسیار آسان‌تر و ارزان‌تر می‌کند.
توضیح پلیمرها و مونومرها
پلاستیکها پلیمرهایی هستند که از مولکول‌های بزرگی به نام ماکرومولکول‌ها تشکیل شده‌اند، و این ماکرومولکول‌ها از زیرواحدهای کوچکتری به نام مونومرها ساخته شده‌اند. پلیمرها از طریق فرآیندی به نام پلیمریزاسیون تشکیل می‌شوند که اساساً مونومرها را به یک ماده واحد که همان پلاستیکها است، تبدیل می‌کند، اما جداسازی مجدد این مولکول‌ها و مونومرها از یکدیگر مشکل و پرهزینه است. در این کار بازگرداندن پلیمرهای وینیلی با backbone کربن-کربن به مونومرهای آنها نشان دهنده یک مسیر ایده آل برای کاهش جریان زباله های پلاستیکی در حال رشد است.
فرآیند تجزیه پلیمر ها
این فرآیند جدید شامل قرار دادن پلیمر در یک حلال دی‌کلروبنزن و تاباندن نور بنفش یا مرئی به آن است. در ادامه یک فرایند دیپلیمریزاسیون (Depolymerization) رخ میدهد، که مستقیماً برای پلیمرهای تجاری که حاوی ناخالصی‌های نامشخص (مانند کومونومرها، افزودنی‌ها یا رنگ‌ها) هستند، نیز قابل اعمال است. دی‌کلروبنزن، هنگامی که در تماس با پلیمر(مانند پلی متاکریلات ها) قرار می‌گیرد، تحت نور رادیکال‌های کلر تولید می‌کند. این رادیکال‌ها سپس اتم‌های هیدروژن را از زنجیره ی اصلی پلیمر(Polymer backbone) به صورت تصادفی جدا کرده و باعث شکستن آن می‌شوند.
تأثیر جهانی بازیافت پلیمر ها
در ادامه، در حالیکه واکنش‌ها در حلال در حال انجام است (بدون نیاز به مواد واکنشی یا کاتالیزگرهای دیگر) تنها شرایطی که باید مدنظر قرار گیرد و رعایت شود این است که دما در ظرف باید بالای ۹۰ درجه سانتی‌گراد حفظ شود و نور باید در طول زمان واکنش اعمال شود. پس از اتمام فرآیند، نتیجه یک ظرف پر از مونومر و سایر مواد شیمیایی است که به راحتی قابل جداسازی و بازیافت هستند.
محققان اذعان دارند که این واکنش کند است، اما همچنین اشاره می‌کنند که بازده بالایی دارد و انجام آن ساده، آسان و ارزان است. آنها معتقدند که این روش می‌تواند بازیافت پلاستیکها را در سراسر جهان متحول کند.
برای اطلاعات بیشتر به مقاله زیر مراجعه کنید
Hyun Suk Wang et al, Visible light–triggered depolymerization of commercial polymethacrylates, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adr1637
