استخراج الهيدروجين من البلاستيك
إن الإنتاج والاستخدام المتزايد باستمرار للمواد البلاستيكية خلق مشكلة بيئية ضخمة على مستوى العالم طول نصف القرن الماضي. في وقتنا الحالي سينتهي المطاف بمعظم 4.9 مليار طن من البلاستيك الذي تم إنتاجه في مدافن النفايات أو في الطبيعة ومن المتوقع أن يرتفع هذا الرقم إلى حوالي 12 مليار طن بحلول عام 2050.
توصل باحثون من جامعة اكسفورد بالتعاون مع باحثين في جامعات ومؤسسات في المملكة المتحدة والصين والمملكة العربية السعودية لطريقة غير مكلفة لاستخراج الهيدروجين من البلاستيك باستخدام موجات الميكرويف لتسخين المحفز بإستهلاك طاقة أقل من الطرق التقليدية والتي تتطلب حرارة تزيد عن 750 درجة. والجدير بالذكر أن البلاستيك يحتوي على 14% من الهيدرجين.
بتتلخص التقنية في تقسيم البلاستيك إلى قطع صغيرة يتم وضعه في محفز مكون من أكسيد الحديد وأكسيد الألومنيوم وعند تسخين المحفز بمولد ميكرويف بقوة 1000وات يتم تجريد 97% من غاز الهيدروجين في غضون ثوان بدون تسخين البلاستيك بالكامل ممايؤدي إلى استخدام طاقة أقل و هذا يحدث لأن البلاستيك لا يمتص موجات الميكرويف. تسخدم معظم الطرق الحالية درجات حرارة عالية تزيد عن 750درجة مئوية لتحليل البلاستيك إلى غاز تخليقي (وهو خليط من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون) ثم بعد ذلك يتم تكون هناك خطوة ثانية لفصل الهيدروجين وهذا غير مجدي لتوليد الهيدروجين وإعادة تدوير البلاستيك في نفس الوقت.
طور الباحثون طريقة لتحويل النفايات البلاستيكية إلى غاز الهيدروجين عالي النقاوة و كربون صلب عالي القيمة. تم تحقيق ذلك من خلال نوع جديد من التحفيز الذي طورته المجموعة والذي يستخدم الموجات عالية التردد لتنشيط جزيئات المحفز من أجل تجريد الهيدروجين بشكل فعال من البوليمرات.
Xiangyu Jie and others, Nature Catalysis ©
و توضح النتائج كيف قام الباحثين بخلط جزيئات البلاستيك مع محفز حساس لأشعة الميكرويف المكون من أكسيد الحديد وأكسيد الألومنيوم. وبعد تعرض الخليط للمعالجة بالميكرويف تم الحصول على كمية كبيرة من غاز الهيدروجين و كربون صلب على شكل أنابيب.
هذه العملية السريعة المكونة من خطوة واحدة لتحويل البلاستيك إلى هيدروجين وكربون صلب تبسط بشكل كبير العمليات المعتادة للتعامل مع النفايات البلاستيكية وتوضح أنه يمكن استخلاص أكثر من 97٪ من الهيدروجين الموجود في البلاستيك في وقت قصير جدًا ، وبطريقة منخفضة التكلفة.
تمثل الطريقة الجديدة حلاً محتملاً جذابًا لمشكلة النفايات البلاستيكية والحد من مشكلة التلوث البيئي و ستفتح مجالًا جديدًا تمامًا للبحث والتطوير لاستخدام النفايات البلاستيكية وإعادة تدويرها من غير انبعاثات أيضا.
رابط المقالة للإطلاع
