Ερευνητές ανακάλυψαν έναν τρόπο χημικής ανακύκλωσης του PVC σε χρησιμοποιήσιμο υλικό, χρησιμοποιώντας, παράλληλα, τις φθαλικές ενώσεις στους πλαστικοποιητές ως μεσολαβητή για τη χημική αντίδραση.
Το PVC, ή χλωριούχο πολυβινύλιο, αποτελεί το τρίτο παραγόμενο πλαστικό στον κόσμο. Εμπεριέχεται σε μια μεγάλη ποικιλία αντικειμένων που χρησιμοποιούμε στην καθημερινότητά μας, από νοσοκομειακό εξοπλισμό μέχρι και υδραυλικές εγκαταστάσεις. Παρά την ευρεία χρήση του, δεν ανακυκλώνεται, καθώς προκύπτουν ορισμένα ζητήματα κατά τη διαδικασία.
Επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, με επικεφαλής την πρώτη συγγραφέα της μελέτης Danielle Fagnani και την κύρια ερευνήτρια Anne McNeil, ανακάλυψαν έναν τρόπο χημικής ανακύκλωσης του PVC, μετατρέποντάς το σε χρησιμοποιήσιμο υλικό. Επιπρόσθετα, ανακάλυψαν τυχαία έναν τρόπο να χρησιμοποιούν τις φθαλικές ενώσεις στους πλαστικοποιητές , ένα από τα πιο επιβλαβή συστατικά του PVC, ως μεσολαβητή για τη χημική αντίδραση. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Chemistry.
Τα προβλήματα κατά την ανακύκλωση του PVC
Το πλαστικό συνήθως ανακυκλώνεται, με το να λιώνει και να μετατρέπεται σε υλικά χαμηλότερης ποιότητας σε μια διαδικασία που ονομάζεται μηχανική ανακύκλωση. Αλλά όταν εφαρμόζεται θερμότητα στο PVC, οι πλαστικοποιητές(βασικό συστατικό του) αφαιρούνται πολύ εύκολα από το υλικό και γλιστρούν σε άλλα πλαστικά στο ρεύμα ανακύκλωσης.
Επιπλέον, υδροχλωρικό οξύ απελευθερώνεται από το PVC με τη θερμότητα, το οποίο μπορεί να διαβρώσει τον εξοπλισμό ανακύκλωσης και να προκαλέσει χημικά εγκαύματα στο δέρμα και τα μάτια των εργαζομένων της μονάδας.
Ένα ακόμα ζήτημα που προκύπτει κατά την ανακύκλωση του PVC είναι οι φθαλικές ενώσεις, ένας κοινός πλαστικοποιητής, που μπορεί να επηρεάσουν τη θυρεοειδική ορμόνη, τις αυξητικές ορμόνες και τις ορμόνες που εμπλέκονται στην αναπαραγωγή σε θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων αν περάσουν στον οργανισμό.
Η ηλεκτροχημεία στην ανακύκλωση του PVC
Έτσι, για να βρει έναν τρόπο ανακύκλωσης PVC που δεν απαιτεί θερμότητα, η Fagnani άρχισε να εξερευνά την ηλεκτροχημεία. Στην πορεία, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ο πλαστικοποιητής που παρουσιάζει μια από τις μεγαλύτερες δυσκολίες ανακύκλωσης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στη μέθοδο διάσπασης του PVC. Στην πραγματικότητα, ο πλαστικοποιητής βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της μεθόδου και η ηλεκτροχημική μέθοδος επιλύει το πρόβλημα με το υδροχλωρικό οξύ.
Με την ηλεκτροχημεία, οι ερευνητές μπορούν να μετρήσουν τον ρυθμό με τον οποίο εισάγονται ηλεκτρόνια στο σύστημα, το οποίο με τη σειρά του ελέγχει πόσο γρήγορα παράγεται το υδροχλωρικό οξύ.
Κανένα υλικό χαμένο
Το οξύ μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί από τις βιομηχανίες ως αντιδραστήριο για άλλες χημικές αντιδράσεις. Τα ιόντα χλωρίου μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη χλωρίωση μικρών μορίων που ονομάζονται αρένες. Αυτές οι αρένες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε φαρμακευτικά και γεωργικά συστατικά.
Το επίκεντρο της έρευνας ήταν η ανάπτυξη τρόπων χημικής ανακύκλωσης διαφορετικών ειδών πλαστικών. Το σπάσιμο των πλαστικών στα συστατικά τους μέρη θα μπορούσε να παράγει υλικά που η βιομηχανία μπορεί να ενσωματώσει ξανά στην παραγωγή.
«Είναι αποτυχία της ανθρωπότητας να έχει δημιουργήσει αυτά τα καταπληκτικά υλικά που έχουν βελτιώσει τη ζωή μας με πολλούς τρόπους, αλλά ταυτόχρονα να είμαστε τόσο κοντόφθαλμοι που δεν σκεφτόμαστε τι να κάνουμε με τα απόβλητα», φέρεται να δηλώνει η McNeil.
