Μια καινοτόμος τεχνολογία που ανέπτυξαν ερευνητές του Osaka Metropolitan University ενδέχεται να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο ανακυκλώνονται τα έγχρωμα πλαστικά. Η νέα μέθοδος επιτρέπει τον πλήρη διαχωρισμό των χρωστικών από το πλαστικό, ώστε και τα δύο υλικά να μπορούν να επαναχρησιμοποιούνται πολλές φορές χωρίς να υποβαθμίζεται η ποιότητά τους.
Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Green Chemistry.
Το πρόβλημα της ανακύκλωσης των έγχρωμων πλαστικών
Τα χρωματιστά πλαστικά χρησιμοποιούνται ευρέως στις συσκευασίες προϊόντων, όμως αποτελούν σημαντική πρόκληση για την ανακύκλωση.
Κατά τη συμβατική ανακύκλωση, διαφορετικά χρώματα αναμειγνύονται μεταξύ τους, δημιουργώντας σκούρα πλαστικά χαμηλής αξίας, σε μια διαδικασία γνωστή ως υποβάθμιση της ποιότητας των ανακυκλωμένων υλικών.
Υπάρχουν και χημικές μέθοδοι απομάκρυνσης των χρωστικών, όμως απαιτούν πολύ υψηλές θερμοκρασίες – από 300 έως 500 βαθμούς Κελσίου – με αποτέλεσμα μεγάλη κατανάλωση ενέργειας και αυξημένο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Κάψουλες πυριτίου προστατεύουν τις χρωστικές
Για να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα, οι ερευνητές, σε συνεργασία με την εταιρεία Fuji Pigment Co., ανέπτυξαν μια νέα τεχνολογία κατά την οποία οι χρωστικές εγκλωβίζονται μέσα σε μικροσκοπικές σφαίρες πυριτίου μέσω διαδικασίας ψεκασμού και ξήρανσης.
Το πυρίτιο, βασικό συστατικό της άμμου και του γυαλιού, παρουσιάζει μεγάλη αντοχή τόσο στη θερμότητα όσο και στις χημικές ουσίες. Έτσι, οι μικροσκοπικές κάψουλες διατηρούν το έντονο χρώμα τους ακόμη και κατά την επεξεργασία του πλαστικού.
Σχεδόν πλήρης ανάκτηση πλαστικού και χρωστικών
Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της νέας μεθόδου είναι η ευκολία ανακύκλωσης.
Όταν το πλαστικό διαλυθεί σε έναν διαλύτη, όπως η ακετόνη, διαλύεται μόνο το πολυμερές, ενώ οι κάψουλες που περιέχουν τις χρωστικές παραμένουν ανέπαφες.
Στη συνέχεια, με φυγοκέντρηση, οι ερευνητές μπορούν να ανακτήσουν ξεχωριστά τόσο το διαφανές πλαστικό διάλυμα όσο και τις χρωστικές κάψουλες, με απόδοση που προσεγγίζει το 100%.
Διαχωρισμός των χρωμάτων χωρίς απώλειες
Η ομάδα προχώρησε ακόμη περισσότερο, κατασκευάζοντας κάψουλες διαφορετικού μεγέθους για κάθε χρώμα.
Με αυτόν τον τρόπο, οι χρωστικές μπορούν να διαχωριστούν εύκολα χρησιμοποιώντας απλά κόσκινα διαφορετικού μεγέθους, χωρίς πολύπλοκες χημικές διεργασίες.
Οι δοκιμές έδειξαν ότι ακόμη και μετά από πολλαπλούς κύκλους κατασκευής, διάλυσης και επαναχρησιμοποίησης, τόσο τα χρώματα όσο και τα πλαστικά διατηρούν αναλλοίωτα τα χαρακτηριστικά τους, χωρίς υποβάθμιση της ποιότητας.
Βήμα προς την κυκλική οικονομία
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η νέα τεχνολογία μπορεί να μετατρέψει τα χρησιμοποιημένα έγχρωμα πλαστικά από απόβλητα χαμηλής αξίας σε πρώτες ύλες υψηλής ποιότητας που θα επαναχρησιμοποιούνται συνεχώς.
Παράλληλα, επειδή η διαδικασία πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου και δεν απαιτεί ενεργοβόρες θερμικές αποσυνθέσεις, μειώνει σημαντικά τόσο την κατανάλωση ενέργειας όσο και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι στο μέλλον η μέθοδος θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε πλαστικά προϊόντα καθημερινής χρήσης, όπως φιάλες PET, πλαστικές σακούλες από πολυαιθυλένιο και άλλες συσκευασίες, συμβάλλοντας στη δημιουργία μιας πραγματικά βιώσιμης κυκλικής οικονομίας για τα πλαστικά.
