Μια νέα μέθοδος ανακύκλωσης του πλεξιγκλάς, με απόδοση που φτάνει το 98%, ανέπτυξε η ερευνητική ομάδα της Ελληνίδας επιστήμονα Αθηνάς Αναστασάκη στο ETH Zurich. Η τεχνική επιτρέπει τη διάσπαση του ακρυλικού γυαλιού στα βασικά χημικά συστατικά του, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή νέων πολυμερών αντί να καταλήγουν στα απόβλητα. Η έρευνα έχει ιδιαίτερο ελληνικό ενδιαφέρον, καθώς επικεφαλής της ομάδας είναι η Αθηνά Αναστασάκη, καθηγήτρια επιστήμης υλικών στην ελβετική πολυτεχνική σχολή. Η εργασία της δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Chemistry και παρουσιάζει μια απλούστερη προσέγγιση σε σχέση με προηγούμενες τεχνικές χημικής ανακύκλωσης του συγκεκριμένου πλαστικού.
Το ακρυλικό γυαλί, γνωστό και με την εμπορική ονομασία Plexiglas, χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές, από επιφάνειες και έπιπλα έως εξαρτήματα αυτοκινήτων. Παρότι μπορεί να ανακυκλωθεί, η ανάκτηση της πρώτης ύλης του με συμβατικές χημικές διεργασίες απαιτεί συχνά υψηλές θερμοκρασίες, ενώ μπορεί να οδηγήσει σε προϊόντα με προσμίξεις που υποβαθμίζουν την ποιότητα του ανακυκλωμένου υλικού.
Χωρίς διαλύτες και με θερμοκρασία λίγο πάνω από τους 200°C
Η νέα διαδικασία βασίζεται σε μία χημική ένωση από την κατηγορία των N-υδροξυϊμιδίων. Το αντιδραστήριο διασπά τις μακριές αλυσίδες του πολυμερούς και απελευθερώνει τα μονομερή, δηλαδή τα μικρότερα χημικά δομικά στοιχεία από τα οποία αποτελείται. Η αντίδραση ξεκινά με την προσθήκη της ένωσης και στη συνέχεια προχωρά χωρίς να απαιτείται η συνεχής παρουσία πρόσθετων ουσιών για τη διατήρησή της. Η απόδοση ανάκτησης μονομερών μπορεί να φτάσει το 98%, ενώ η καθαρότητά τους παραμένει υψηλή ακόμη και όταν το αρχικό υλικό περιέχει χρωστικές ή άλλες προσμίξεις. Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς τα ανακτημένα συστατικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή νέων πολυμερών αντίστοιχης ποιότητας με εκείνα που παράγονται από αρχικές πρώτες ύλες.
Ένα ακόμη πλεονέκτημα αφορά την ενεργειακή απαίτηση. Η αποπολυμεροποίηση ξεκινά σε θερμοκρασία λίγο πάνω από τους 200 βαθμούς Κελσίου, ενώ άλλες μέθοδοι απαιτούν συνήθως τουλάχιστον 400 βαθμούς. Επιπλέον, η νέα τεχνική δεν χρησιμοποιεί διαλύτες, περιορίζοντας τις απαιτήσεις της διαδικασίας σε σχέση με προσεγγίσεις που βασίζονται σε μεγάλες ποσότητες χημικών ουσιών ή σε ειδικές συνθήκες ενεργοποίησης.
Η ομάδα συνεργάστηκε με τους καθηγητές χημείας Tae-Lim Choi και Gunnar Jeschke για τη διερεύνηση του μηχανισμού της αντίδρασης. Η συστηματική αναζήτηση του κατάλληλου αντιδραστηρίου ήταν καθοριστική για την ανάπτυξη της μεθόδου.
Το επόμενο βήμα είναι η εφαρμογή στη βιομηχανία
Η τεχνική έχει ήδη προσελκύσει ενδιαφέρον από τη χημική βιομηχανία, καθώς θα μπορούσε να εφαρμοστεί με υφιστάμενες εγκαταστάσεις και συνήθεις παραγωγικές διαδικασίες, χωρίς να απαιτούνται εκτεταμένες αλλαγές στον εξοπλισμό. Το ETH Zurich έχει καταθέσει αίτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας και αναζητά επιχειρήσεις που θα ενδιαφέρονταν να αδειοδοτήσουν τη μέθοδο.
Πριν από την ευρεία εμπορική εφαρμογή της, οι ερευνητές θα πρέπει να αυξήσουν την κλίμακα της διαδικασίας και να κατανοήσουν πληρέστερα τους μηχανισμούς της αντίδρασης. Υπάρχει επίσης ένας ουσιαστικός περιορισμός: η συγκεκριμένη μέθοδος έχει αναπτυχθεί για το ακρυλικό γυαλί και δεν μπορεί να εφαρμοστεί αυτομάτως σε όλα τα είδη πλαστικών.
Η ομάδα της Αναστασάκη σχεδιάζει να διερευνήσει αν η ίδια αρχή μπορεί να αξιοποιηθεί και για την ανακύκλωση πολυστυρενίου, ενός πλαστικού με ευρεία χρήση. Η επέκταση της μεθόδου σε άλλα υλικά θα απαιτήσει περαιτέρω έρευνα.
Το Cibum είναι εξειδικευμένο site ενημέρωσης για την ασφάλεια τροφίμων. Οι πληροφορίες του άρθρου έχουν ενημερωτικό χαρακτήρα. Για περισσότερες λεπτομέρειες πατήστε ΕΔΩ.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
- Τελικά, η πορτοκαλάδα ανεβάζει ή ρίχνει την πίεση; Η ανατροπή σε όσα πιστεύαμε μέχρι σήμερα
- Καφές: Πες μου πώς τον πίνεις να σου πω ποιος είσαι
- Skroutz, Wolt και efood: Πώς οι πλατφόρμες ντελίβερι και e-commerce μετατρέπονται σε «τράπεζες» για μικρές επιχειρήσεις
- Ρύζι: Θα παχύνουμε αν το καταναλώνουμε βράδυ;
- Φρούτα και λαχανικά: Πού οφείλεται η δραματική μείωση των θρεπτικών συστατικών τους σε σχέση με το 1960;
- Πώς θα πλύνετε τα αθλητικά σας στο πλυντήριο χωρίς να τα καταστρέψετε
