Plastik Atıkları Daha Değerli Malzemelere Dönüştürmek
Bath Üniversitesi’ndeki Sürdürülebilir ve Döngüsel Teknolojiler Merkezi’ndeki (CSCT) bir araştırma ekibi tarafından, oda sıcaklığında plastik atıkları geri dönüştürmek için yeni ve basit bir yöntem geliştirildi. Araştırmacılar, yeni sürecin geri dönüşümün ekonomik olarak daha uygulanabilir hale gelmesine yardımcı olacağını umuyorlar.
Depolama sahasında veya doğal ortamda bulunan plastik atıklar, şu anda tüm canlı biyokütleden (4 Giga ton) daha ağır basmakta ve 21. yüzyılın en büyük çevresel zorluklarından biri ile sonuçlanmaktadır. Avrupa genelinde geri dönüşüm oranları artarken, yeniden eritmenin ağır koşulları malzemenin her geri dönüştürüldüğünde kalitesini düşürdüğü için geleneksel yöntemler sınırlı kalıyor.
Şimdi CSCT’deki araştırmacılar, inşaat ve mühendislikte yaygın olarak kullanılan sağlam bir plastik sınıfı olan polikarbonatlar için hafif ve hızlı bir kimyasal geri dönüşüm süreci geliştirdiler.
Çinko bazlı bir katalizör ve metanol kullanarak, ticari poli(bisfenol A karbonat) (BPA-PC) boncuklarını oda sıcaklığında 20 dakika içinde tamamen parçalayabildiler.
Atık daha sonra kimyasal bileşenlerine, yani bisfenol A (BPA) ve dimetil karbonata (DMC) dönüştürülebilir ve sonsuz sayıda döngü boyunca ürün kalitesinin korunmasına yardımcı olur.
Daha da önemlisi, DMC diğer endüstriyel kimyasallar için değerli bir yeşil solvent ve yapı taşı iken, BPA geri kazanımı, potansiyel olarak zararlı bir çevresel kirleticinin sızıntısını önler.
Araştırma sonuçları ChemSusChem’de yayınlandı ve önceki yöntemlere kıyasla gelişmiş süreç verimliliği ve daha hafif koşullar kaydedildi.
Umut verici bir şekilde, katalizör aynı zamanda diğer ticari BPA-PC (örneğin, DC) kaynaklarına ve karışık atık yemlere karşı toleranslıdır, bu da endüstriyel alaka düzeyini artırırken daha yüksek sıcaklıklarda diğer plastiklere ((örneğin, poli(laktik asit) (PLA) ve poli(etilen tereftalat) (PET)) uygun hale gelir.
Ekip ayrıca, atık PET şişelerden türetilen tereftalamid monomerlerine dayalı birkaç yenilenebilir poli(ester-amid) (PEA) üretmek için tamamen dairesel bir yaklaşım sergiledi. Bu malzemeler mükemmel termal özelliklere sahiptir ve potansiyel olarak biyomedikal uygulamalarda, örneğin ilaç dağıtımı ve doku mühendisliğinde kullanılabilir.
Bath Üniversitesi CSCT’den baş araştırmacı Profesör Matthew Jones şunları söyledi: “Plastik atıklardan çok çeşitli katma değerli ürünler üretmede katalizörlerimizin çok yönlülüğünü görmek gerçekten heyecan verici.
“Mümkün olduğunda, ekonomik teşvikler yoluyla ortaya çıkan sürdürülebilir teknolojilerin uygulanmasını teşvik etmeye ve hızlandırmaya yardımcı olmak için bu tür ürünleri hedeflememiz çok önemli.”
Makalenin ilk yazarı, CSCT’den Jack Payne şunları söyledi: “Plastikler düşük karbonlu bir geleceğe ulaşmada kilit bir rol oynayacak olsa da, mevcut uygulamalar sürdürülebilir değildir.
“İleriye dönük olarak, plastikleri yenilenebilir hammaddelerden tedarik etmemiz, biyolojik olarak parçalanabilirliği/geri dönüştürülebilirliği tasarım aşamasına dahil etmemiz ve mevcut atık yönetimi stratejilerini çeşitlendirmemiz şart.
“Bu tür gelecekteki yenilikler, gelişmekte olan malzemelerle sınırlı kalmamalı, aynı zamanda yerleşik ürünleri de kapsamalıdır.
“Yöntemimiz, ılıman koşullar altında polikarbonat geri dönüşümü için yeni fırsatlar yaratarak döngüsel bir ekonomi yaklaşımını teşvik etmeye ve karbonu süresiz olarak döngüde tutmaya yardımcı oluyor.”
Şu anda, teknoloji yalnızca küçük bir ölçekte gösterildi, ancak ekip Bath Üniversitesi’ndeki işbirlikçilerle katalizör optimizasyonu ve süreci (300 mL) büyütme üzerinde çalışıyor.
Kaynak: phys.org
