مشعل پلاسما میتواند پلاستیک‌های زائد را در کمترین زمان بسوزاند!

به گزارش مجله خبری نگار/برنا،تیمی از پژوهشگران کره جنوبی موفق به توسعه نخستین مشعل پلاسما با سوخت هیدروژن در جهان شده‌اند که قادر است با دمایی تا ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد، پلاستیک‌های زائد بدون نیاز به تفکیک را به مواد شیمیایی ارزشمند تبدیل کند. این فناوری نوآورانه، که توسط کنسرسیومی به رهبری موسسه ماشین‌آلات و مواد کره (KIMM) توسعه یافته، می‌تواند مشکل تفکیک و بازیافت پلاستیک‌های ترکیبی را برطرف کند.

به گزارش interesting engineering، یونگ-هون سونگ، سرپرست برنامه تحقیقاتی در این باره گفت: برای نخستین بار در جهان فرآیندی اقتصادی برای تبدیل پلاستیک‌های زائد ترکیبی به مواد اولیه خالص فراهم شده است. با نمایش عملی و تجاری‌سازی این فناوری، می‌توان به‌طور همزمان مسائل مربوط به زباله و کربن را مدیریت کرد.

استفاده از فرآیند مبتنی بر پلاسما

این فرآیند از پلاسما حالتی از گاز با انرژی بسیار بالا برای تجزیه پلاستیک‌های زائد در کمتر از ۰.۰۱ ثانیه استفاده می‌کند. این روش تفاوت چشمگیری با تکنیک‌های سنتی بازیافت شیمیایی مانند پیرولیز دارد که در دما‌های پایین‌تر (۴۵۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد) عمل می‌کنند و بیش از صد محصول جانبی مختلف تولید می‌کنند که بسیاری از آنها غیرقابل استفاده هستند.

پژوهشگران در اطلاعیه‌ای افزودند: فرآیند پلاسما که توسط تیم تحقیقاتی توسعه یافته این محدودیت‌ها را برطرف می‌کند. عملکرد فوق‌العاده دمای بالا ساختار‌های پلیمری را به سرعت تجزیه کرده و با استفاده از سوخت ۱۰۰ درصد هیدروژن از تشکیل کربن جلوگیری می‌کند.

امکان عملکرد پایدار

استفاده از مشعل پلاسما با سوخت کاملاً هیدروژنی‌از ایجاد دوده کربنی جلوگیری کرده و امکان عملیات پایدار و مداوم را فراهم می‌کند. این فرآیند به‌طور انتخابی پلاستیک‌های زائد را به اتیلن و بنزن با بازدهی ۷۰ تا ۹۰ درصد تبدیل می‌کند. پس از پالایش مواد اولیه حاصل بیش از ۹۹ درصد خلوص دارند و قابل استفاده برای تولید پلاستیک‌های جدید هستند.

این فناوری یکی از موانع اصلی بازیافت را برطرف می‌کند چرا که نرخ بازیافت شیمیایی در حال حاضر به دلیل هزینه‌های بالا و مشکلات تفکیک پلاستیک‌ها پایین است. همچنین فرآیند پلاسما بر روی باقیمانده‌های مومی روش‌های بازیافت دیگر نیز مؤثر بوده و آنها را با بازدهی بیش از ۸۰ درصد به مواد شیمیایی مفید تبدیل می‌کند.

مسیر تجاری‌سازی و کاربرد‌های صنعتی

این پروژه که شامل همکاری مؤسساتی همچون KRICT KITECH، KIST و چند دانشگاه است در مسیر استفاده تجاری قرار دارد. عملیات آزمایشی نشان داده است که هزینه تولید اتیلن با این روش، قابل مقایسه با منابع سوخت فسیلی سنتی است. تیم تحقیقاتی قصد دارد از سال ۲۰۲۶ عملیات آزمایشی بلندمدت در کره جنوبی را آغاز کند تا زمینه اجرای صنعتی فراهم شود.

پتانسیل بازیافت پلاستیک بدون کربن

دائه هون لی، یکی دیگر از پژوهشگران پروژه افزود که فناوری‌های مرتبط توسعه یافته در این تحقیق می‌توانند در حوزه‌های دیگر نیز کاربرد داشته باشند: علاوه بر فناوری فرآیندی، چندین زیرتکنولوژی کلیدی نیز در این پروژه توسعه یافت که قابلیت استفاده در پردازش گاز‌های گلخانه‌ای در صنعت نیمه‌هادی و نمایشگر و همچنین تولید مواد با ارزش بالا را دارند.

به گفته پژوهشگران در صورت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، این فناوری پتانسیل تبدیل به روشی بدون کربن برای بازیافت پلاستیک را دارد. در همین راستا شیمیدانان دانشگاه نورث‌وسترن نیز روش پیشرفته‌ای توسعه داده‌اند که مراحل وقت‌گیر تفکیک پلاستیک را حذف کرده و پلاستیک‌های یک‌بار مصرف سرسخت را مستقیما به محصولات مفید مانند سوخت، واکس و روان‌کننده‌ها تبدیل می‌کند.