Kimyasal Bir Proses ile Atık Plastiklerden Biyobozunur Yüzey Aktif Maddeler Sağlandı
Ames Laboratuvarı liderliğindeki Energy Frontier Araştırma Merkezi olan Plastiklerin Kooperatif Geri Dönüşümü Enstitüsü’ndeki (iCOUP) bilim insanları, atık plastiklerden çeşitli uygulamalarda yüzey aktif maddesi ve deterjan olarak kullanılabilen değerli kimyasallar sağlayan,biyobozunur bir kimyasal proses keşfettiler.Bu proses, plastikler için daha sürdürülebilir ve ekonomik olarak daha uygun yaşam döngüleri sağlama potansiyeline sahiptir.
Araştırmacılar çalışmalarını, tüm atık plastiklerin yarısından fazlasını temsil eden ve akla gelebilecek neredeyse her tür ürünü (oyuncaklar, gıda ambalajları, boru sistemleri, su şişeleri, kumaşlar, ayakkabılar, arabalar ve mobilya) içeren poliolefinlerin yeniden yapılandırılması üzerine çalışmalarını hedeflediler.
İCOUP Direktörü Aaron Sadow , “Plastikler ve özellikle poliolefinler çok başarılı diyebileceğiniz malzemelerdir” dedi. “Kullandığımız tüm uygulamalar için harika – güçlü, hafif, termal olarak kararlı, kimyasal olarak dirençli – ancak sorun artık onlara ihtiyacımız kalmadığında ortaya çıkıyor”dedi.
Poliolefin plastiklerin kimyasal yapısında, uzun, güçlü karbon-karbon bağ zincirleri olduğundan onları çok sert ve dayanıklı kılıyor dolayısıyla bu da parçalanmalarını zorlaştırıyor. Poliolefinler ayrıca genellikle geri dönüştürülme prosesleri için hedeflenebilecek kimyasal gruplardan değildir. Plastiğin geri dönüştürülmesine yönelik birçok mevcut proses, daha az değerli, daha az kullanılabilir bileşenlerle sonuçlanarak, geri dönüşümün ekonomik fizibilitesini çok daha az çekici hale getirir.
Yeni proses ile , halihazırda bilimde polimerizasyonun temel adımları olarak bilinen uzun polimer dizilerinin birleştirilmesi ve bu işlemin tam tersi olarak, zincirlerdeki karbon-karbon bağlarının bir kısmını koparılması temeline dayanıyor. Birkaç karbon-karbon bağı koptuğunda, kısaltılmış polimer zincirleri reaktif türler oluşturmak için bir alüminyum uç grubuna aktarılır. Bu yeni işlem için katalizörler ve reaksiyonlar, iyi anlaşılmış katalitik kimyadan yararlanarak alken polimerizasyonunda kullanılanlarla ilgilidir. Son olarak, bu yeni dönüşümün ara maddeleri kolayca yağ alkollerine veya yağ asitlerine dönüştürülür veya diğer sentetik kimyada, deterjanlar, emülgatörler, farmasötikler ve kozmetikler gibi çeşitli şekillerde değerli kimyasallar veya malzemeler oluşturmak için kullanılır. İşlem katalitik olarak kontrol edildiğinden, sentez için istenen ürün zinciri uzunlukları hedeflenebilir.
Prosesin en iyi yanı, polietilen ve polipropilen başlangıç materyallerinden farklı olarak nihai ürünlerinin biyolojik olarak parçalanabilir olmasıdır.
Sadow.”Yağ asitleri ve alkoller çevrede nispeten hızlı bir şekilde biyolojik olarak parçalanır. Bu yan ürünler başka yerlerde yeni bir kullanım bulmaya devam ederse, bu harika, ama başka bir yerde kullanılmaya devam edlmese bile bu yeni proses ile edilen plastiklerin bir ömrü var, bu da plastiklerin sahip olduğu gibi çevrede birikmeyeceği anlamına geliyor” dedi.
Araştırma, Uddhav Kanbur, Guiyan Zang, Alexander L. Paterson, Puranjan Chatterjee, Ryan A tarafından yazılan “Katalitik Karbon-Karbon Bağ Bölünmesi ve Karbon-Element Bağ Oluşumu Biyobozunur Sürfaktanlar Olarak Poliolefinlere Yeni Hayat Veriyor” başlıklı makalede daha ayrıntılı tartışılmaktadır.
Araştırma, Ames Laboratuvarı liderliğindeki Plastiklerin Kooperatif Geri Dönüşümü Enstitüsü (iCOUP) tarafından gerçekleştirildi. iCOUP, Ames Laboratuvarı, Argonne Ulusal Laboratuvarı, UC Santa Barbara, Güney Carolina Üniversitesi, Cornell Üniversitesi, Northwestern Üniversitesi ve Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign’den bilim insanlarından oluşan bir Energy Frontier Araştırma Merkezidir.
Kaynak: azom.com
