Plastiklerin Daha Sürdürülebilir Geri Dönüşümü

Plastiklerin Daha Sürdürülebilir Geri DönüşümüFotoğraf-1: Geri dönüştürülmüş plastik kullanılarak 3 boyutlu baskı ile yapılmış cep telefonu kılıfı. Katkı Sağlayanlar: Mecking, Konstanz Üniversitesi

Plastikler en yaygın kullanılan malzemeler arasındadır ve tüm modern teknolojilerin hayati bileşenleridir. Şimdiye kadar, bu değerli malzemeleri yalnızca sınırlı bir ölçüde geri dönüştürmek mümkün olmuştur. Yeni çözümler sunmak için, Konstanz Üniversitesi’ndeki Profesör Stefan Mecking´in grubundan kimyagerler, polietilen benzeri plastiklerin kimyasal olarak geri dönüştürülmesi için daha sürdürülebilir bir yöntem geliştirdiler. Araştırmacılar, plastiği moleküler bileşenlerine geri dönüştürmek için moleküler düzeyde “kırılma noktaları” kullanıyor.

Bu yeni yöntem aşırı yüksek sıcaklıklar olmadan çalışır, bu nedenle varolan proseslerden önemli ölçüde daha enerji tasarrufludur ve daha yüksek bir geri kazanım oranına (başlangıç ​​malzemesinin yaklaşık yüzde 96’sı) sahiptir. Bu bulgular, 17 Şubat 2021’de Nature dergisinde yayımlanmıştır.

Mekanik geri dönüşüme karşı kimyasal geri dönüşüm

“Plastiklerin doğrudan yeniden kullanımı, pratikte mekanik geri dönüşümün yalnızca sınırlı bir dereceye kadar işlev görmesi gerçeğiyle sık sık engelleniyor- çünkü plastikler kirlenmiş ve katkı maddeleri ile karıştırılmış, bu da geri dönüştürülmüş malzemelerin özelliklerini bozuyor,” diye açıklıyor Stefan Mecking.

“Kimyasal geri dönüşüm” bir alternatiftir: Kullanılmış plastik, kimyasal bir prosesle moleküler yapı taşlarına ayrılır ve daha sonra yeni plastiğe dönüştürülebilir.

Polietilenin kimyasal geri dönüşümünün sınırlamaları

Özellikle kullanılan en yaygın plastik olan polietilen durumunda kimyasal geri dönüşüm zordur. Moleküler düzeyde, plastikler uzun moleküler zincirlerden oluşur. Stefan Mecking, “Polietilenin polimer zincirleri çok kararlıdır ve kolayca küçük moleküllere geri dönüştürülemez,” diye açıklıyor. 600 °C’ yi aşan sıcaklıklar gereklidir, bu da onu enerji tüketen bir prosedür yapar. Aynı zamanda, geri kazanım oranı sınırlıdır (bazı durumlarda, başlangıç ​​malzemesinin yüzde onundan daha azına kadar).

Plastiklerin Daha Sürdürülebilir Geri DönüşümüPolietilenin kimyasal geri dönüşümü nasıl daha sürdürülebilir hale getirilebilir?

Stefan Mecking ve ekibi, polietilen benzeri plastiklerin daha enerji verimli kimyasal geri dönüşümünü mümkün kılan ve başlangıç ​​malzemelerinin yaklaşık yüzde 96’sı gibi çok yüksek geri kazanım oranına sahip bir yöntem hakkında rapor veriyor. Bunu yapmak için, kimyagerler moleküler düzeyde “kırılma noktaları” kullandılar ve zincirin daha küçük moleküler yapı bloklarına dönüştürülmesini sağladılar. “Yöntemimizin anahtarı, polietilen zincirinde önceden belirlenmiş kırılma noktalarına sahip düşük yoğunlukta polimerlerdir, böylece kristal yapı ve malzeme özellikleri tehlikeye atılmaz,” diye açıklıyor Stefan Mecking ve ekliyor, “Bu tür malzemeler, 3 boyutlu baskı için de oldukça uygundur.”

Plastiklerin Daha Sürdürülebilir Geri DönüşümüMecking’in araştırma ekibi, bitki yağına dayalı polietilen benzeri plastikler üzerinde bu kimyasal geri dönüşümü gösterdi. Geri dönüşüm aşaması yalnızca yaklaşık 120 derecelik sıcaklıklar gerektirir. Ayrıca kimyagerler bu geri dönüşüm yöntemini atık yığınlarında oluşan katkılı plastikler üzerinde de gerçekleştirdiler. Geri dönüştürülmüş malzemelerin özellikleri, başlangıç ​​malzemesinin özellikleriyle aynı düzeydedir. Mecking, “Geri dönüştürülebilirlik, plastiğe dayalı gelecekteki teknolojiler için önemli bir unsurdur. Bu tür değerli materyalleri mümkün olduğunca verimli bir şekilde yeniden kullanmak mantıklıdır. Araştırmamızla plastiklerin kimyasal geri dönüşümünü daha sürdürülebilir ve etkili hale getirmeye katkıda bulunmak istiyoruz,” diyerek sözlerini sonlandırıyor.

Kaynak: phys.org

27 Kez Okundu

Yazar Hakkında

Cansun Arıkan

1995 Ankara doğumluyum. Lisans derecemi Hacettepe Üniversitesi Kimya Bölümü’nde tamamladıktan sonra eğitim hayatıma, Hacettepe Üniversitesi Kimya Bölümü, Biyokimya Anabilim Dalı’nda yüksek lisans öğrencisi olarak devam ediyorum. Aynı zamanda Anadolu Üniversitesi İşletme Bölümü (Lisans) mezunuyum. Mart 2021tarihinden beri bir kimya şirketinde Kimyasal Mevzuat Danışmanı olarak görev alıyorum. Araştırmaktan, yeni şeyler öğrenmekten ve güncel gelişmeleri takip etmekten keyif aldığım için İnovatif Kimya Dergisi Haber Çeviri Ekibi'nin bir parçası oldum. Araştırmalarımı sizlerle paylaşmaktan mutluluk duyacağım. İlgi Alanlarım: Biyokimya, Adli Kimya, Polimerler ve Nanoteknoloji.

Kopyalamak Yasaktır!