راهی نوین برای بازیافت پلی اورتان


هیچ روشی برای بازیافت پلی اورتان ایجاد نشده بود. اما به تازگی، گروهی از محققان دانشگاه آرهوس دانمارک، روشی ساده‌تر و ماشین‌تر برای بازیافت آن ارائه کرده‌اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی او، پلی‌اورتان (پلی‌اورتان) به دسته‌ای از مواد شیمیایی گفته می‌شود که از واکنش پلی‌ال‌ها (پلی‌ال) و ایزوسیانات‌ها به‌عنوان مواد اصلی تشکیل‌دهنده می‌شوند. پلی اورتان یک ماده پلاستیکی است که برای ایجاد بسیاری از اقلام زندگی روزمره ما استفاده می‌شود.

تشک‌ها از آن ساخته می‌شوند، پلی‌اورتان به عنوان یک ماده عایق در یخچال و پنجره‌ها عمل می‌کنند و می‌توانند به اندازه کفی کفش پذیرایی باشند. پلی‌اورتان به عنوان یک پلاستیک پیشرفته تعریف می‌شود و می‌توان آن را به هر ترکیبی به شکل‌های بی‌شماری درآورد. این ماده ای که از نفت خام ساخته شده است، به یک منبع محدود متکی است و عملا هیچ راهی برای گست پلیمری آن وجود ندارد.

هیچ روشی برای بازیافت پلی اورتان ایجاد نشده بود. اما گروهی از پژوهشگران دانمارکی در پژوهش‌های اخیر، راهی برای بازیافت اورتان (Polyurethane) پیدا کرده‌اند.

استفان کویست کریستنسن، استاد دانشگاه آرهوس گفت: وقتی که این ماده مهندسی شده، ساختاری بسیار ساده است، شگفت‌زده شد. چنین انتظاری نداشتیم.

فرآیند شیمیایی بازیافت پلی‌اورتان برای دانش‌دانکی به طرز شگفت‌آوری ساده بود. به گفته پژوهشگران، حرارت دادن الکل ترتامیل تا دمای 225 درجه سانتیگراد با پتاسیم هیدروکسید در یک ظرف، اورتان را تجزیه می‌کند. این ترکیب، بازگشت به نقطه شروع سنتز پلی‌اورتان را امکان پذیر می‌کند. پس از پختن مواد، ترکیبات اساسی (پلی‌ال‌ها و پیش‌ساز آمین) که پلی‌اورتان را تشکیل می‌دهند، می‌شوند.

دانش‌آموزان دانمارکی با کنسرسیوم RePURpose کار می‌کنند، موفق شدند ۲۰ نوع پلی‌اورتان از جمله کفش‌ها و فوم‌ها را تعیین کنند و این روش را به ثبت رساندند.

مقاومت بالای آن یکی از اشکالات اصلی در یافتن راه‌های استفاده از آن است. ساختار شیمیایی پلی‌اورتان از پیوندهای قوی بین مولکول‌های سازنده آن تشکیل شده است. این معنی است که محصولات به دست آمده سخت هستند، اما شکستن آنها ممکن است مشکل تر باشد.

راهی نوین برای بازیافت پلی اورتان

با توجه به این مقاومت، یکی از راه‌های اصلی استفاده از پلی اورتان، بازیافت مکانیکی است. این مستلزم خرد کردن مواد به قطعات کوچک است. تکه‌های پلی‌اورتان از این طریق تولید می‌شوند می‌توانند به عنوان پرکننده در صنعت و یا به عنوان زیرانداز فرش عمل کنند. این روش، مانند سایر راه‌حل‌های کمتر رایج، هنوز مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، زیرا بیشتر پلی‌اورتان را به محل‌های دفن زباله ختم می‌شود یا سوزانده می‌شود.

این گروه دانمارکی روش را قبل از رسیدن به موفقیت امتحان کردند. سال گذشته پژوهشگران، پلی اورتان را با استفاده از آلیزورهای من بر اساس ایریدیم و گنز در ترکیب با هیدروژن تجزیه کات انجام دادند. مؤسسه بود، اما هیچ یک از گزینه‌ها روش انتخابی و آزمایشی نبود.

ایریدیوم خیلی گران است و تولید آن در صنعت صنعتی امکان‌پذیر نخواهد بود. اگر منگنز کارآمدتر است، اما معایب زیادی دارد. پژوهشگران، آزمایش‌ها را با بررسی پتاسیم هیدروکسید ادامه دادند. هنگامی که از کاتالیزرهای فلزی استفاده می شود، متوجه شدند که واکنش دیگری در پس زمینه رخ می دهد که مربوط به حلال الکل است. ماه‌ها جستجو برای یافتن محدوده‌ای دقیق و مواد مناسب انجام می‌شود و برای اطمینان از اینکه این عوامل از مقادیر ناخالصی مواد، در نهایت به روشی افزوده می‌شوند که اکنون آنها کشف کرده‌اند. ثابت شد که محلول بر الکل هم ارزان است و هم به اندازه محلول کاتالیزور فلزی قدرتمند است.

ارزش بازار جهانی پلی‌اورتان در سال ۲۰۲۰ بیش از ۲۴ میلیون تن تخمین زده شد که پیش بینی‌ها حاکی از آن تا ۲۹ میلیون تن در سال ۲۰۲۹ افزایش یافت. افزایش استفاده از صنعت ساخت و ساز (با توجه به ویژگی های عایق آن برای بهره برداری انرژی ساختمان ها) و خودروسازی است.

اگر این کار به راحتی انجام شود می‌شود و به طور بالقوه برای صنعت مناسب است، کل زنجیره بازیافت نیاز به بازنگری دارد. وقتی پلی‌اورتان توسط مواد دیگر آلوده شود چه اتفاقی می‌افتد؟ کریستنسن در این باره گفت: به دست آوردن جریان‌های خالص‌تر و یکنواخت‌تر پلی اورتان به تجزیه و تحلیل و بازیافت بیشتر آن کمک می‌کند.

به عنوان مثال، داشتن یک سفر یکنواخت از تشک‌ها، بازیافت آنها را به تشک‌های جدید آسان تر می‌کند. محصولات به دست‌آمده از پلی‌اورتان بازیافته‌شده همان ویژگی‌های مواد خام بکر را دارند. در صورت وجود ترکیبی از مواد مختلف، دستیابی به یک جریان یکنواخت پیچیده تر می شود.

انتهای پیام



منبع