طرق جديدة لإعادة تدوير البلاستيك في العالم

أعلن فريق من الكيميائيين بجامعة نورث وسترن عن تطوير محفز مبتكر يعتمد على معدن النيكل يمكنه تحويل الطريقة التي يعاد بها تدوير البلاستيك عالميا، في خطوة قد تغير مستقبل البيئة.

فبدلا من فرز النفايات البلاستيكية بشكل معقد ومكلف، يستطيع هذا المحفز استهداف البلاستيك المستعصي من نوع البولي أوليفينات (مثل الأكياس، الزجاجات، وأغلفة الطعام) وتحويله إلى زيوت، وشموع، ووقود، ومنتجات أخرى ذات قيمة عالية.

البولي أوليفينات هي الأكثر شيوعا في حياتنا اليومية - من زجاجات الحليب وعلب العصير إلى الأكياس البلاستيكية وأدوات الاستخدام الواحد.

ورغم أنها تمثل نحو ثلثي استهلاك البلاستيك عالميا، فإن نسب إعادة تدويرها لا تتجاوز 10%، لتتراكم في مكبات النفايات والبيئة لعقود طويلة.

السبب الرئيسي وراء ذلك هو أن هذه المواد شديدة المقاومة كيميائيا، إذ تتكون من روابط كربونية قوية يصعب كسرها.

الطرق الحالية إما تعتمد على فرز معقد ومكلف، أو على تسخين بدرجات حرارة عالية جدا (400–700 درجة مئوية) يستهلك كميات هائلة من الطاقة.

المحفز الجديد يعتمد على أيونات النيكل الموجبة، وهو معدن متوافر ورخيص مقارنة بالمعادن النفيسة مثل البلاتين والبلاديوم.

ويتميز المحفز بتصميم فريد لموقع تفاعلي واحد، ما يجعله يعمل بدقة كـمشرط جراحي يكسر الروابط الكربونية المستهدفة فقط بدلا من تحطيم كامل التركيب.

هذا التصميم مكن العلماء من:
• العمل في درجات حرارة أقل بـ 100 درجة.
• استخدام نصف كمية غاز الهيدروجين المطلوبة.
• تقليل كمية المحفز 10 مرات مع تحقيق نشاط أعلى بعشر مرات.

الأكثر إدهاشا أن المحفز لم يتأثر حتى عند مزجه ببولي فينيل كلوريد (PVC) - البلاستيك السام الذي طالما اعتبر "كابوس إعادة التدوير"، بل على العكس، أظهر المحفز أداء أفضل بوجود PVC، ما يعني أنه قد يحل واحدة من أعقد مشاكل إعادة التدوير: النفايات البلاستيكية المختلطة الملوثة.

نشرت نتائج البحث في مجلة Nature Chemistry، ويرى العلماء أن هذه التقنية قد تفتح الباب أمام ثورة في إعادة التدوير، تجعل العملية أبسط وأقل تكلفة وأكثر جدوى اقتصادية.

وقال البروفيسور توبيـن ماركس، كبير الباحثين: "أكبر عقبة أمام إعادة تدوير البلاستيك كانت دائما عملية الفرز الدقيقة، المحفز الجديد يمكن أن يتجاوز هذه الخطوة، ويجعل إعادة التدوير أكثر كفاءة وواقعية".