شیمیدانان خورشید را برای بازیافت زباله های پلاستیکی مهار می کنند

ایتاکا، نیویورک – شیمیدانان دانشگاه کرنل راهی را کشف کردند برای استفاده از نور و اکسیژن برای چرخش پلی استایرن (PS) – نوعی پلاستیک موجود در بسیاری از اقلام رایج – به بنزوئیک اسید، محصولی که در آزمایشگاه‌های شیمی در مقطع کارشناسی و دبیرستان ذخیره می‌شود، کشف کرده‌اند. در عطرها، مواد نگهدارنده مواد غذایی و سایر محصولات موجود در همه جا استفاده می شود.

کارتن های تخم مرغ استایروفوم، محفظه های فشرده پلاستیکی سخت، لیوان های قرمز رنگ و بسیاری از محصولات رایج دیگر از پلی استایرن تشکیل شده اند که یک سوم زباله های دفن زباله در سراسر جهان را تشکیل می دهد.

تیمی به رهبری ارین استاچ، استادیار شیمی و زیست‌شناسی شیمیایی در کرنل، دریافتند که این واکنش حتی می‌تواند در یک پنجره آفتابی نیز انجام شود.

مقاله آنها با عنوان “بالا چرخش شیمیایی پلی استایرن تجاری از طریق اکسیداسیون نوری کنترل شده با کاتالیزور” منتشر شده در مجله انجمن شیمی آمریکا .

استاچ گفت که در راستای ماموریت آزمایشگاه او برای مقابله با نگرانی های زیست محیطی از طریق شیمی، فرآیند جدید ملایم، سازگار با آب و هوا و مقیاس پذیر برای جریان زباله های تجاری است.

علاوه بر این، این فرآیند نسبت به مواد افزودنی ذاتی در جریان زباله های مصرف کننده، از جمله کثیفی، رنگ ها و سایر انواع پلاستیک ها قابل تحمل است.

تابستان گذشته، آزمایشگاه Stache چند آزمایش تخریب را در یک پنجره آفتابی انجام داد. در مکانی با نور شدید خورشید در طول سال، واکنش را می توان در فضای باز انجام داد.

«مزیت استفاده از نور این است که می‌توانید بر اساس برخی از کاتالیزورهایی که برای مهار نور سفید ایجاد کرده‌ایم، کنترل بسیار خوبی بر فرآیند شیمیایی داشته باشید. اگر بتوانیم از نور خورشید برای هدایت فرآیند استفاده کنیم، این یک برد-برد است.

برای آزمایش تحمل فرآیند نسبت به سایر مواد مخلوط شده با پلاستیک PS، محققان از چندین محصول مختلف از مواد بسته بندی گرفته تا درب فنجان قهوه استفاده کردند.

آنها دریافتند که سه مورد – یک درب فنجان قهوه سفید، فوم پلی اتیلن و یک درب شفاف – به طور موثر تخریب می شوند. استاچ گفت که درب فنجان قهوه سیاه با کارایی کمتری تخریب می شود، احتمالاً به این دلیل که رنگ های سیاه از نفوذ نور جلوگیری می کنند.

او گفت: “این نتایج نشان می دهد که سیستم ما می تواند نمونه های تجاری PS را حتی با مواد کامپوزیت و نامحلول اضافی به طور موثر تجزیه کند.”

برای نشان دادن مقیاس پذیری و کاربرد تجاری بالقوه، محققان مجموعه ای با دو پمپ سرنگ و دو لامپ LED در یک فوتورآکتور چاپ سه بعدی ایجاد کردند. راندمان فرآیند شکست در مقیاس بزرگ مشابه آن در دسته های کوچک بود.

استاچ گفت: «اگر بتوانیم این فرآیند را حتی کارآمدتر کنیم، می‌توانیم به نحوه تجاری‌سازی آن و استفاده از آن برای رسیدگی به جریان‌های زباله فکر کنیم.

این تحقیق تا حدی توسط بنیاد ملی علوم پشتیبانی شد.

– این بیانیه مطبوعاتی در ابتدا در وب سایت دانشگاه کرنل منتشر شد