Kimyagerler, Plastik Atıkları Geri Dönüştürmek için Güneşten Yararlanıyorlar
Cornell Üniversitesi’ndeki kimyagerler, polistireni —pek çok yaygın eşyada bulunan bir plastik türü— lisans ve lise kimya laboratuvarlarında stoklanan ve ayrıca kokularda, gıda koruyucularında ve diğer her yerde bulunan ürünlerde kullanılan bir ürün olan benzoik aside dönüştürmek için ışık ve oksijen kullanmanın bir yolunu keşfettiler.
Strafor yumurta kartonları, sert plastik kompakt disk kutuları, kırmızı içecek kapları ve diğer birçok yaygın ürün, dünya çapındaki çöp sahası atıklarının üçte birini oluşturan polistirenden oluşmaktadır.
Cornell’de kimya ve kimyasal biyoloji yardımcı doçenti Erin Stache liderliğindeki bir ekip, reaksiyonun güneşli bir pencerede bile gerçekleşebileceğini buldu.
Araştırmaları, Journal of the American Chemical Society’de “Katalizör Kontrollü Fotooksidasyon Yoluyla Ticari Polistirenin Kimyasal Geri Dönüşümü” başlığı ile yayınlandı.
Stache, laboratuvarının kimya yoluyla çevresel kaygılarla mücadele etme misyonuna uygun olarak, yeni sürecin ılımlı, iklim dostu ve ticari atık akışlarına ölçeklenebilir olduğunu söyledi.
Ayrıca süreç, kir, boyalar ve diğer plastik türleri dahil olmak üzere tüketici atığı akışında bulunan katkı maddelerine karşı toleranslıdır.
Geçen yaz, Stache’nin laboratuvarı güneşli bir pencerede bazı bozunma deneyleri yaptı; reaksiyon, yıl boyunca güçlü güneş ışığı alan bir yerde, açık havada yapılabilir.
“Işığı kullanmanın avantajı, beyaz ışığı kullanmak için geliştirdiğimiz bazı katalizörlere dayanan kimyasal süreç üzerinde mükemmel bir kontrol elde edebilmenizdir. Süreci yürütmek için güneş ışığını kullanabilirsek, bu bir kazan-kazan.” Stache, mevcut polimer geri dönüşümünün, genellikle fosil yakıt gerektiren eritme ve işleme için bir polimerin ısıtılmasını gerektirdiğini belirtti.
Araştırmacılar, PS plastiğiyle karıştırılan diğer malzemelere karşı işlemin toleransını test etmek için ambalaj malzemelerinden kahve fincanı kapaklarına kadar çeşitli ürünler kullandılar.
Beyaz kahve fincanı kapağı, Strafor ve şeffaf kapak olmak üzere üç öğenin verimli bir şekilde bozulduğunu buldular. Stache, siyah boyaların ışığın nüfuz etmesini engellediği için siyah bir kahve fincanı kapağının daha az verimli bir şekilde bozulduğunu söyledi.
“Bu sonuçlar, sistemimizin ek kompozit ve çözünmeyen malzeme ile bile ticari PS örneklerini verimli bir şekilde parçalayabileceğini gösteriyor” dedi.
Ölçeklenebilirliği ve potansiyel ticari uygulamayı göstermek için araştırmacılar, 3D baskılı bir fotoreaktörde iki şırınga pompası ve iki LED lambadan oluşan bir kurulum oluşturdular. Büyük ölçekte arıza sürecinin verimliliği, küçük parçalardakine benzerdi.
Stache, “Süreci daha da verimli hale getirebilirsek, onu nasıl ticarileştireceğimizi ve atık akışlarını ele almak için nasıl kullanabileceğimizi düşünebiliriz” dedi.
Kaynak: phys.org
