لقد تعلم العلماء الصينيون تحويل البلاستيك إلى وقود ديزل

إعادة تدوير هذه الحزمة ، يرجى

البلاستيك في نفس الوقت ولعنة ونعمة حضارتنا بأكملها. من ناحية ، لولا وجود كتل بلاستيكية من أنواع مختلفة ، لكانت البشرية قد تطورت بطريقة مختلفة تمامًا. سمح اختراع البلاستيك في وقت واحد بتسريع التقدم التكنولوجي بشكل كبير. من ناحية أخرى ، يسد البلاستيك كوكبنا تدريجيًا. هذا ينطبق بشكل خاص على البولي إيثيلين - ليس من السهل معالجته ، ويتم التخلص من كمية كبيرة من الأفلام والمنتجات البلاستيكية ببساطة. وبعد ذلك - يدخل البلاستيك إلى البحار والمحيطات ، ويشكل جزر قمامة عملاقة ، ويكسر السلاسل الغذائية في النظم البيئية بمختلف أنواعها.

كيف تحل هذه المشكلة؟ للوهلة الأولى ، يكمن الحل على السطح: نقوم بجمع المنتجات البلاستيكية ، وإرسالها للمعالجة (إعادة الصهر) ، وإنشاء منتجات جديدة. لكن الشيطان ، كما يقولون ، يكمن في التفاصيل. من أجل إعادة تدوير البلاستيك بالطريقة المقترحة ، من الضروري جمع النفايات البلاستيكية المصنوعة من نوع واحد من البلاستيك. على سبيل المثال ، زجاجات PET البلاستيكية الشفافة فقط. وحتى في هذه الحالة ، يجب بذل جهود كبيرة - لغسل الزجاجات إلى الحد الذي يكون فيه الحد الأدنى من الشوائب في الذوبان النهائي. هذا ممكن ، ولكن ليس عمليًا ومكلفًا للغاية. طريقة أخرى هي معالجة البلاستيك بدون الأكسجين عند ضغوط عالية ودرجات حرارة حوالي 500 درجة مئوية. ونتيجة لذلك ، نحصل على عدد من المونومرات ، بما في ذلك الستايرين وحمض التريفثاليك وميثيل ميثاكريلات. في الظروف الحديثة ، يتم معالجة جزء صغير فقط من البلاستيك ، ويتم التخلص من الباقي ببساطة. غير عملي للغاية. ماذا تفعل؟

قبل أيام ، اقترح علماء صينيون من معهد شنغهاي للكيمياء العضوية ، بقيادة Xiangqing Jia ، نوعًا جديدًا من المعالجة يسمح لك بتحويل البلاستيك إلى وقود ديزل. يتطلب الأمر دائمًا الكثير ، لذلك ، إذا كانت العملية التكنولوجية للمعالجة مجدية اقتصاديًا ، فيمكن معالجة البلاستيك بكميات كبيرة. حتى الآن ، يعمل الصينيون فقط مع البولي إيثيلين.

البولي ايثيلين- بوليمر إيثيلين لدن بالحرارة ، ينتمي إلى فئة البولي أوليفينات. وهو مركب عضوي وله جزيئات طويلة ... - CH2 - CH2 - CH2 - CH2— ... ، حيث تشير "-" إلى الروابط التساهمية بين ذرات الكربون. البلاستيك الأكثر شيوعًا في العالم. للمعالجة يأتي على شكل حبيبات من 2 إلى 5 ملم. يتم الحصول على البولي إيثيلين عن طريق بلمرة الإيثيلين. منتجات البولي إيثيلين مناسبة للمعالجة والاستخدام اللاحق. تتم معالجة البولي إيثيلين (باستثناء الوزن الجزيئي العالي جدًا) بجميع الطرق المعروفة للبلاستيك ، مثل البثق ، البثق في مهب ، صب الحقن ، صب هوائي.

تتكون العملية التي اقترحها الصينيون من مرحلتين. تتطلب كل من المرحلتين الأولى والثانية من تحويل البولي إيثيلين إلى وقود الديزل استخدام محفزات. يحتوي المحفز الأول على إيريديوم (لا يكشف الصينيون عن تفاصيل حول هذا المركب). يزيل هذا المحفز جزءًا من الهيدروجين من روابط الكربون. ونتيجة لذلك ، تتحول بعض الروابط الفردية بين ذرات الكربون إلى روابط مزدوجة. وهذا بدوره يفتح الباب أمام إمكانية استخدام محفز ثان.

كما لم يكشف العلماء الصينيون عن تركيبه وتركيبه ، قائلين فقط أن المحفز يشمل ذرات الرينيوم والألمنيوم. كما تستخدم مركبات النفط (لا يكشف الخبراء عن أسماء المكونات). تحت تأثير المحفز الثاني ، تنكسر الروابط المزدوجة بين ذرات الكربون ، وترتبط جزيئات مركبات الزيت بأطراف المكونات المشكلة.


أنواع منتجات البولي إيثيلين التي يمكن معالجتها بطريقة جديدة

. العملية برمتها دورية. كما ذكر أعلاه ، يحفز المحفز الأول ذرات الهيدروجين من البولي إيثيلين. لكن هذا الهيدروجين نفسه يمكن استخدامه بشكل متكرر لتحويل الروابط المزدوجة بين ذرات الكربون إلى روابط مفردة. يمكن تكرار ردود الفعل هذه مرارا وتكرارا. إذا قمت بذلك لعدة ساعات متتالية ، يتم تدمير كل البولي إيثيلين ، تبقى فقط مكونات هذا المركب. لزيادة معدل التفاعل ، هناك حاجة إلى درجة حرارة 150 درجة مئوية.

عند الانتهاء من العملية ، يتم تقسيم البولي إيثيلين إلى ثلاثة أنواع رئيسية من المكونات. النوع الأول هو مركبات عضوية بسيطة مثل البوتان ، ويمكن استخدامه للتفاعلات الكيميائية الأخرى في الإنتاج. والثاني هو المركبات الشبيهة بالشمع اللازمة لصنع البلاستيك. والنوع الثالث هو الديزل.

من خلال تغيير الخطوات المختلفة في عملية تحويل البولي إيثيلين ، يمكن للباحثين زيادة أو تقليل إنتاج كل من هذه المكونات الثلاثة. وفقًا للعلماء الصينيين ، يمكن فصل معظم المواد البلاستيكية إلى مكونات فردية باستخدام هذا النوع من التفاعل. ولكن بالنسبة للأنواع الأخرى من البلاستيك ، ستكون ظروف التفاعل مختلفة إلى حد ما. ميزة الحل المقترح هي الكفاءة العالية وظروف التفاعل الخفيفة نسبيًا.

يخطط العلماء الذين طوروا هذه الطريقة لتسجيل براءات الاختراع في عام 2017. ربما يبدأ الاستخدام التجاري للعملية المقترحة هذا العام.

Source: https://habr.com/ru/post/ar395205/