🔘 ضایعات پلاستیکی بدون نیاز به تفکیک مستقیماً به سوخت هیدروژن تبدیل شدند🌌 تصویرسازی از فرآیند عملیا…

🔘 ضایعات پلاستیکی بدون نیاز به تفکیک مستقیماً به سوخت هیدروژن تبدیل شدند🌌 تصویرسازی از فرآیند عملیات حرارتی برای تولید هیدروژن. (اعتبار تصویر: Younghee Lee/CUBE3D Graphic)¹★ اگر یک نوآوری علمی بتواند یکی از مبرم‌ترین مشکلات محیط زیستی ما را حل کند، دستاوردی فوق‌العاده است. حال اگر بتواند به حل دو مشکل کمک کند—حتی بهتر هم هست.²★ یک پژوهش جدید جزئیات روشی را تشریح می‌کند که سه مورد از پرمصرف‌ترین پلاستیک‌ها را به هیدروژن تبدیل می‌کند؛ سوختی که این پتانسیل را دارد تا منبع انرژی پاک و فراوان آینده باشد.³★ نه تنها این، بلکه این روش بدون نیاز به هیچ‌گونه تفکیک و جداسازی پلاستیک‌ها کار می‌کند—مرحله‌ای گران‌قیمت و زمان‌بر در زنجیره بازیافت که تا حدی توضیح می‌دهد چرا در حال حاضر تنها ۹ درصد از پلاستیک‌ها بازیافت می‌شوند.⁴★ آه-هیونگ پارک (Ah-Hyung Park)، مهندس شیمی و زیست‌مولکولی در دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس (UCLA) که این پژوهش را به همراه محققانی در کره جنوبی رهبری کرده است، می‌گوید: «ما در حال حل دو مشکل حیاتی و جهانی به طور هم‌زمان هستیم.»⁵★ «ضایعات پلاستیکی با سرعتی نگران‌کننده در حال انباشته شدن هستند و هیدروژن پاک برای کربن‌زدایی از انرژی ضروری است. این فناوری به روشی خلاقانه و مقیاس‌پذیر به هر دوی این چالش‌ها می‌پردازد.»⁶★ این فرآیند «عملیات حرارتی قلیایی» (Alkaline Thermal Treatment یا ATT) نامیده می‌شود که قبلاً توسط برخی از همین محققان برای تبدیل جلبک‌های دریایی به هیدروژن با خلوص بالا توسعه یافته بود.✨ این روش از ماده شیمیایی سدیم هیدروکسید و حرارت برای هدایت تولید هیدروژن استفاده می‌کند.⁷★ هنگامی که این روش روی مخلوطی از ضایعات پلاستیکی شامل پلی‌اتیلن ترپتالات (PET)، پلی‌اتیلن (PE) و پلی‌پروپیلن (PP) آزمایش شد، ATT گاز هیدروژنی با خلوص بالای ۹۰ درصد تولید کرد، آن هم بدون نیاز به هیچ‌گونه تفکیک.⁸★ این روش در مقایسه با روش‌های فعلی تولید هیدروژن دارای دو مزیت حیاتی بود: در دماهایی حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد خنک‌تر از روش‌های جایگزین کار می‌کرد؛ و همچنین بیشترِ (۷۵ درصد) فرآورده‌های جانبی کربنی را به جای انتشار در هوا به صورت دی‌اکسید کربن، به شکل جامد به دام می‌انداخت.⁹★محققان در مقاله منتشرشده می‌نویسند: «کاهش قابل توجه در انتشار مستقیم CO2 نشان می‌دهد که تولید هیدروژن بر پایه روش ATT ممکن است رقابت‌پذیری محیط زیستی بالاتری نسبت به فرآیندهای سنتی داشته باشد.»¹⁰★ برای بهبود بازدهی، تیم پژوهشی پلاستیک‌های PE و PP را پیش‌پردازش کرده و آن‌ها را گرم و اکسید کردند. این مرحله باعث وارد شدن اکسیژن به زنجیره‌های پلیمری پلاستیک‌ها شد تا واکنش‌پذیرتر شوند.¹¹★ کمبود اکسیژن در PE و PP معمولاً آن‌ها را در برابر پردازش شیمیایی مقاوم می‌کند و دلیل دیگری است که چرا فناوری‌های موجود با تبدیل پلاستیک‌های مخلوط و تفکیک‌نشده دست‌وپنجه نرم می‌کنند.¹²★ محققان می‌نویسند: «با ترکیب عملکرد در دمای پایین‌تر، قابلیت به دام انداختن کربن و مزایای استفاده از پلاستیک‌های مخلوط، روش ATT یک مسیر کاربردی برای ارتقا و بازیافت ضایعات پلاستیکی به سوخت هیدروژن پاک ارائه می‌دهد.»🌌 محققان پلاستیک‌های PE و PP را پیش‌پردازش کردند تا تولید هیدروژن را به حداکثر برسانند (میله‌های آبی تیره). (اعتبار تصویر: Park et al., PNAS, 2026)¹³★ این یک رویکرد جدید فوق‌العاده نویدبخش است، اما هنوز کارهای زیادی باید انجام شود تا بتوان از آن به صورت تجاری استفاده کرد.¹⁴★ بزرگ‌ترین کار در حال حاضر مقیاس‌پذیر کردن این روش است تا بتواند فراتر از محیط آزمایشگاه (که در آن فقط نمونه‌های بسیار کوچک استفاده شده) عمل کند.¹⁵★ برای رسیدن به این هدف، محققان می‌گویند به تحقیقات بیشتری برای بهینه‌سازی فرآیند ATT جهت افزایش بازده هیدروژن، حداقل رساندن انتشار کربن و پایین نگه داشتن نسبی دما نیاز است.¹⁶★ پلاستیک‌های آزمایش‌شده در این پژوهش شامل پلاستیک‌های مورد استفاده در نی‌ها، کیسه‌ها، ظروف و بطری‌های نوشیدنی است؛ بنابراین ما درباره موادی صحبت می‌کنیم که به طور گسترده استفاده می‌شوند، از نفت خام ساخته شده‌اند و از عوامل اصلی بحران آلودگی پلاستیک ما هستند.✨ این پژوهش همچنین ما را به یافتن منابع پایدار هیدروژن نزدیک‌تر می‌کند.¹⁷★ اگرچه هیدروژن به دلیل اینکه فقط بخار آب آزاد می‌کند اغلب به عنوان یک سوخت «پاک» مطرح می‌شود، اما اعتبارات اقلیمی هیدروژن به نحوه تولید آن بستگی دارد. بیشتر هیدروژن در حال حاضر با استفاده از گاز طبیعی (یک سوخت فسیلی) در فرآیندی پرمصرف از نظر انرژی تولید می‌شود که مقادیر زیادی CO2 منتشر می‌کند، اما محققان در حال طراحی روش‌های دیگری بوده اند.