Μια νέα μέθοδο μετατροπής δύσκολα ανακυκλώσιμων πλαστικών απορριμμάτων σε χημικές ουσίες υψηλής αξίας χρησιμοποιώντας μόνο νερό και οξυγόνο ανέπτυξε διεθνής ομάδα ερευνητών. Η τεχνική υπόσχεται να προσφέρει μια απλούστερη, οικονομικότερη και πιο φιλική προς το περιβάλλον λύση για την ανακύκλωση πλαστικών.
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες του Πανεπιστημίου Zhejiang, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ, το Πανεπιστήμιο του Τόκιο και άλλους ερευνητικούς φορείς, ενώ τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature.
Μετατροπή πλαστικών σε χρήσιμα οργανικά οξέα
Η νέα μέθοδος κατάφερε να μετατρέψει ένα ευρύ φάσμα καθημερινών πλαστικών απορριμμάτων, όπως πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο και ακόμη και ελαστικά αυτοκινήτων, σε οργανικά οξέα υψηλής προστιθέμενης αξίας.
Τα οξέα αυτά αποτελούν βασικές πρώτες ύλες για την παραγωγή φαρμάκων, προσθέτων τροφίμων και βιοδιασπώμενων υλικών.
Σε αντίθεση με τις συμβατικές μεθόδους χημικής ανακύκλωσης, οι οποίες απαιτούν ακριβούς και συχνά τοξικούς καταλύτες, η νέα διαδικασία δεν χρησιμοποιεί καθόλου καταλύτες.
Ο ρόλος των μικροσκοπικών σταγονιδίων
Η καινοτομία βασίζεται στη δημιουργία πολύ μικρών σταγονιδίων νερού.
Οι ερευνητές λιώνουν το πλαστικό και το αναδεύουν μέσα στο νερό, με αποτέλεσμα το υλικό να διασπάται σε μικροσκοπικά σταγονίδια. Στη διεπιφάνεια μεταξύ νερού και πλαστικού δημιουργούνται αυθόρμητα ιδιαίτερα δραστικές ρίζες υδροξυλίου.
Οι ρίζες αυτές λειτουργούν σαν «χημικά ψαλίδια», διασπώντας τους ισχυρούς δεσμούς των πολυμερών αλυσίδων και μετατρέποντας το πλαστικό σε χρήσιμες χημικές ενώσεις.
Στην περίπτωση του πολυαιθυλενίου, οι επιστήμονες πέτυχαν σχεδόν πλήρη μετατροπή του υλικού, με απόδοση 69% στην παραγωγή δικαρβοξυλικών οξέων μικρής αλυσίδας, χωρίς να παραμένουν μικροπλαστικά υπολείμματα.
Προοπτικές για βιομηχανική εφαρμογή
Η ομάδα κατάφερε να εφαρμόσει τη διαδικασία σε εργαστηριακή κλίμακα 300 γραμμαρίων, αποδεικνύοντας ότι η τεχνολογία μπορεί να επεκταθεί και σε μεγαλύτερη παραγωγή.
Ένα ακόμη σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι η μέθοδος λειτουργεί αποτελεσματικά ακόμη και όταν τα πλαστικά περιέχουν εμπορικά πρόσθετα ή προέρχονται από μικτά ρεύματα αποβλήτων, συνθήκες που συνήθως μειώνουν σημαντικά την απόδοση των συμβατικών καταλυτικών διεργασιών.
Παράλληλα, η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο με νερό βρύσης όσο και με θαλασσινό νερό, γεγονός που αυξάνει ακόμη περισσότερο τις δυνατότητες πρακτικής αξιοποίησής της.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η νέα αυτή τεχνολογία θα μπορούσε να συμβάλει ουσιαστικά στην αντιμετώπιση του προβλήματος των πλαστικών απορριμμάτων, μετατρέποντάς τα σε πολύτιμες πρώτες ύλες για τη χημική βιομηχανία με χαμηλότερο περιβαλλοντικό και οικονομικό κόστος.
