تبدیل زباله‌های پلاستیکی به زغال بسیار متخلخل

به گزارش گروه دانش و فناوری اقتصاد ۱۰۰ و به نقل از ایرنا، سالانه، صدها میلیون تُن زباله پلاستیکی تولید می‌شوند. اکنون، دانشمندان یک قدم به یافتن کاربردی برای این زباله‌ها که اغلب مسیر نهرها و رودخانه‌ها را مسدود و اقیانوس‌ها را آلوده می‌کنند، نزدیک‌تر شده‌اند.

کَندیس لِزلی عبدالعزیز (Kandis Leslie Abdul-Aziz)، استادیار مهندسی شیمی و محیط‌زیست دانشگاه کالیفرنیا ریورساید در آمریکا و همکارانش، روشی را طراحی کرده‌اند که با استفاده از آن می‌توان زباله‌های پلاستیکی را به شکل زغال بسیار متخلخل تبدیل کرد که مساحتی بسیار زیاد با جرم حدود ۴۰۰ مترمربع بر گرم دارد. چنین زغالی کربن را جذب می‌کند و می‌توان آن را به خاک اضافه کرد تا حفظ آب و خاک و هوادهی زمین‌های کشاورزی را بهبود بخشد و خاک را بارور کند؛ زیرا به طور طبیعی تجزیه می‌شود. با این حال، محققان هشدار می‌دهند که باید پژوهش‌های بیشتری انجام شود تا سودمندی چنین زغالی در کشاورزی اثبات شود.

فرایند تبدیل پلاستیک به زغال

فرایند تبدیل پلاستیک به زغال در دانشکده مهندسی مارلان و رزماری بورنز دانشگاه کالیفرنیا ریورساید طراحی شده است. در این روش یکی از دو نوع رایج پلاستیک را با ضایعات ذرت (ساقه‌های باقیمانده، برگ‌ها، غلاف و چوب بلال) که در مجموع کاه ذرت نامیده می‌شوند، مخلوط می‌کنند. مخلوط حاصل با آب داغ بسیار فشرده‌شده پخته می‌شود؛ این فرایند به‌عنوان کربنیزاسیون هیدروترمال شناخته می‌شود.

زغال بسیار متخلخل با استفاده از پلی‌استایرن (پلاستیک استفاده‌شده برای بسته‌بندی استایروفوم) و پلی‌اِتیلن‌ترفتالات (PET، ماده‌ای که معمولاً برای ساخت بطری‌های آب و نوشابه استفاده می‌شود)، تولید شد.

پژوهش قبلی

این پژوهش در پی تلاش موفقیت‌آمیز قبلی برای استفاده از کاه ذرت به تنهایی و به‌ منظور ساخت زغال‌ فعال برای تصفیه آلاینده‌های آب آشامیدنی بود. در پژوهش قبلی، زغال‌ ساخته‌شده از کاه ذرت که با هیدروکسید پتاسیم فعال شده بود، قادر بود ۹۸ درصد از وانیلین آلاینده نمونه‌های آب آزمایش را جذب کند.

پژوهش اخیر

در پژوهش اخیر، عبدالعزیز و همکارانش می‌خواستند بدانند که آیا زغال فعال ساخته‌شده از ترکیب کاه ذرت و پلاستیک نیز می‌تواند برای تصفیه آب مؤثر باشد یا خیر؛ در صورت مفید بودن آن، زباله‌های پلاستیکی برای پاکسازی آلودگی آب تغییر کاربری می‌دادند؛ اما مشخص شد زغال فعال ساخته‌شده از این مخلوط فقط حدود ۴۵ درصد وانیلین را در نمونه‌های آب آزمایش جذب می‌کند و در نتیجه برای پاک‌سازی آب ناکارآمد است.

در هر صورت، ساخت زغال بسیار متخلخل از طریق ترکیب ضایعات پلاستیک و زیست‌توده گیاهی یک کشف مهم است.

پلاستیک شکل جامدی از نفت و گاز است که در محیط انباشته و باعث آلودگی، خفگی و مرگ ماهی‌ها، پرندگان و سایر حیواناتی می‌شود که به طور ناخواسته آن را می‌خورند. پلاستیک‌ها به ذرات ریز نیز تجزیه می‌شوند که ممکن است وارد بدن ما شوند و به سلول‌ها آسیب برسانند یا واکنش‌های التهابی و ایمنی را تحریک کنند. متأسفانه، بازیافت پلاستیک مستعمل بیشتر از هزینه ساخت پلاستیک جدید از نفت و گاز است.

آزمایشگاه عبدالعزیز روشی متفاوت برای بازیافت دارد. این روش شامل بازگرداندن ضایعات زیان‌آور مانند زیست‌توده پلاستیکی و گیاهی به اقتصاد با بازیافت آن‌ها به کالاهای با ارزش اختصاص دارد. زباله‌هایی را که منشأ زیستی داشته و از تکثیر سلولی پدید آمده باشند، زیست‌توده می‌نامند.