סיקור מקיף

שיטה חדשנית, פשוטה וזולה יותר למיחזור פלסטיק

כימאים מתארים שיטה חדשנית שבה הם משתמשים על מנת להמיר פלסטיק שנזרק לאשפה לכדי חומר חזק ויציב יותר שמשמש בדרך כלל לאריזת מזון. במסגרת מִחְזוּר מַשְׁבִּיחַ ('upcycling') שכזה, השיטה תוכל להוות אמצעי פשוט וזול יותר למיחזור פלסטיק

[תרגום מאת ד"ר משה נחמני]

 כימאים מאוניברסיטת קרולינה הצפונית הצליחו לפתח שיטה קיצונית המספקת "חיים נוספים" לפלסטיק חד-פעמי על ידי מִחְזוּר מַשְׁבִּיחַ ('upcycling') שלו לחומר חדשני בעל ערך גבוה יותר (תמונה באדיבות: Jon Gardiner)
כימאים מאוניברסיטת קרולינה הצפונית הצליחו לפתח שיטה קיצונית המספקת "חיים נוספים" לפלסטיק חד-פעמי על ידי מִחְזוּר מַשְׁבִּיחַ ('upcycling') שלו לחומר חדשני בעל ערך גבוה יותר (תמונה באדיבות: Jon Gardiner)

ארה"ב מייצרת מדי שנה את כמות הפלסטיק הגדולה ביותר שנזרקת לאשפה מכל מדינה אחרת בעולם – כארבעים ושישה מיליוני טון, זאת בהתאם למחקר שנערך בשנת 2020. קצב המיחזור הנוכחי בארה"ב העומד על תשעה אחוזים בלבד, לעולם לא יעמוד בקצב הנדרש. מדוע ערך זה כה נמוך? ההרכב הכימי של הפלסטיק הנמכר כיום במשק הופך את החומר הזה למאתגר למיחזור. אפילו חומרים תרמו-פלסטיים הניתנים להתכה מאבדים מיציבותם בכל מחזור של שימוש. ועובדות אלו מובילות למחסום העיקרי למיחזור יעיל – הכלכלה שמאחורי השיטה; פשוט לא קיים כל תמריץ כספי לכך. 

אולם, כעת, צוות כימאים מאוניברסיטת קרולינה הצפונית הצליח לפתח שיטה לפרוק פלסטיק על מנת לייצר חומר חדש ממנו שיהיה חזק ויציב יותר מחומר הגלם המקורי – ובעצם להפוך אותו לבעל ערך רב יותר. "הגישה שלנו רואה בפסולת פלסטיק בתור מקור רב-ערך אפשרי לייצור של מולקולות וחומרים חדשים", אמר החוקר הראשי, פרופסור Frank Leibfarth. "אנו מקווים כי שיטה זו תוכל להוליד תמריץ כלכלי למיחזור פלסטיק, ממש הפיכת פסולת לזהב". ממצאי המחקר החדש פורסמו זה מכבר בכתב העת המדעי היוקרתי Science.

קשרי פחמן-מימן הם מהקשרים הכימיים החזקים ביותר בטבע. היציבות של קשרים אלו גורמת שהמרתם של חומרי גלם טבעיים לתרופות תהיה פעולה מורכבת וכן מאתגרת עבור המיחזור של פלסטיק במוצרים יומיומיים. אולם, על ידי שינוי קשרי פחמן-מימן הנפוצים בפולימרים, אותן אבני בניין לייצור פלסטיק המשמש בשקיות, בבקבוקי מים וסודה, אריזות מזון, חלקי רכב וצעצועים, ניתן להאריך את משך החיים של הפולימרים הללו מעבר לשימוש חד-פעמי. בזכות חומר כימי חדשני המסוגל לגרוע אטומי מימן מתרכובות רפואיות ופולימרים, הכימאים הצליחו ליצור קשרים כימיים חדשים במיקומים שעד כה נחשבו כבלתי אפשריים. "הרבגוניות של הגישה שלנו היא זו המאפשרת המרות יקרות ערך רבות של קשרי פחמן-מימן במגוון רחב זה של תרכובות חשובות", אמר החוקר הראשי.

החוקרים מתמקדים בתכנון פולימרים שיהיו מתוחכמים, תפקודיים וברי-קיימא יותר, תוך פיתוח פולימר סופג במיוחד המסוגל להרחיק חומרים מסוכנים ממי שתייה. מטרתם של החוקרים היא להשתמש בגישה החדשנית שלהם על מנת לסייע בהמרתו של פלסטיק מאתגר למיחזור לפולימרים בעלי ערך רב לתעשייה הכימית. 

החוקרים התחילו את מחקרם בקצף פלסטיק המשמש להגנת רכיבי אלקטרוניקה במהלך העברתם שאחרת היה מגיע למטמנות פסולת. הקצף עצמו עשוי מפלסטיק נמוך-צפיפות הקרוי בשמו המסחרי "פולי-אולפין". על ידי גריעה בררנית של אטומי מימן מהפולימר הזה (polyolefin), הכימאים הצליחו לפתח שיטה להאריך את משך החיים של הפלסטיק החד-פעמי הזה לכדי סוג אחר של פלסטיק יקר ערך ששמו יונומר (ionomer, הערך בוויקיפדיה). יונומר נפוץ ממשפחה זו הוא החומר המסחרי Dow's SURLYNTM המשמש במגוון נרחב של אריזות מזון.

רוב הפלסטיק הממוחזר מומר למוצרים באיכות נמוכה, כגון שטיחונים או בדי פוליאסטר, שעדיין עשויים לסיים את חייהם במטמנות פסולת. פלסטיק המושלך לנתיבי מים מסכן את חיי הים במידה ובעלי החיים שם טועים לחשוב שהפלסטיק יכול לשמש כמזון עבורם. אולם, אם ניתן יהיה לשנות את הכימיה של הפלסטיק הזה שוב ושוב, אזי "הדבר יוכל לשנות את הדרך בה אנו מתייחסים לפלסטיק," אמר החוקר הראשי. 

הידיעה אודות המחקר

תקציר המאמר

כימאים מאוניברסיטת קרולינה הצפונית הצליחו לפתח שיטה קיצונית המספקת "חיים נוספים" לפלסטיק חד-פעמי על ידי מִחְזוּר מַשְׁבִּיחַ ('upcycling') שלו לחומר חדשני בעל ערך גבוה יותר (תמונה באדיבות: Jon Gardiner)

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

תגובה אחת

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן