وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 0
  • بازدید امروز: 1,917
  • بازدید ماه: 70,260
  • بازدید سال: 879,141
  • کل بازدیدکنند‌گان: 242,481
قیمت روز

قطعات خودرو

تبدیل زباله‌ به ثروت: روش بدیع و متفاوتِ شیمیدانان تا این مهم را آسان‌تر و سودآورتر برای پلاستیک بازیافتی کند!

شیمیدانان دانشگاه کارولینای شمالی در  Chapel Hill با اصلاح پیوندهای کربن-هیدروژن، زباله‌های پلاستیکی را به مواد محکم‌تر و قوی‌تر تبدیل می‌کنند.

طبق یک مطالعه در سال ۲۰۲۰، ایالات متحده بیش از هر کشور دیگری زباله پلاستیکی تولید می‌کند – حدود ۴۶/۳ میلیون تن از آن – یا ۲۸۷ پوند برای هر نفر در سال.

نرخ بازیافت ۹% ایِ کشور هرگز ادامه نخواهد داشت. چرا این‌قدر پایین؟ شیمی پلاستیک‌های امروزی بازیافت را بسیار مشکل می‌کند. حتی ترموپلاستیک‌هایی که می‌توانند ذوب شوند با هر بار استفاده مجدد ضعیف می‌شوند به علاوه آن منجر به مانع واقعی برای بازیافت – اقتصاد – می‌شود. تقریباً انگیزه سود وجود ندارد.

اما اکنون گروهی از شیمیدانان در دانشگاه کارولینای شمالی در Chapel Hill، با کشف روشی برای تجزیه پلاستیک‌ها به منظور ایجاد ماده‌ای جدید که محکم‌تر و قوی‌تر از ماده اصلی است، جداول را تغییر داده‌اند. به ایم معنی که بالقوه ارزشمندتر است.

Frank Leibfarth، استادیار شیمی در کالج هنر و علوم UNC، گفت: روی‌کرد ما زباله‌های پلاستیکی را به عنوان یک منبع بالقوه ارزشمند برای تولید مولکول‌ها و مواد جدید در نظر می‌گیرد. ما امیدواریم این روش بتواند انگیزه‌ای اقتصادی برای بازیافت پلاستیک ایجاد کند، در حالی که به معنای واقعی کلمه زباله‌ها را به ثروت تبدیل می‌کند.

Untitleda

شیمیدانان کارولینا روشی برای اصلاح پلیمر رایج مورد استفاده در کیسه‌های مواد غذایی، آب و بطری‌های سودا و بسته‌بندی ایجاد کردند تا آن را آسان‌تر و سودآورتر برای پلاستیک بازیافتی کند.

Leibfarth و استاد Erik Alexanian ،UNC-Chapel Hill، که متخصص در سنتز مواد شیمیایی است، این روی‌کرد را که می‌تواند حلقه در مسیر بازیافت پلاستیک را مسدود کند، در مجله Science شرح می‌دهند.

پیوندهای کربن-هیدروژن تعدادی از قوی‌ترین پیوندهای شیمیایی در طبیعت هستند. پایداری‌ آن‌ها، آن را برای تبدیل محصولات طبیعی به داروها و چالش‌برانگیز برای پلاستیک‌های کالایی بازیافتی دشوار می‌کند.

اما با اصلاح پیوندهای کربن-هیدروژن رایج در پلیمرها، این بلوک‌های ساختاری برای پلاستیک مدرن مورد استفاده در کیسه‌های مواد غذایی، بطری‌های نوشابه و آب، بسته‌بندی مواد غذایی، قطعات خودرو و اسباب‌بازی‌ها، می‌توان طول عمر پلیمرها می‌تواند بیش‌تر از پلاستیک یک‌بار مصرف افزایش یابد.

با یک معرف شناسایی شده جدید که می‌تواند اتم‌های هیدروژن را از ترکیبات دارویی و پلیمرها جدا کند، شیمیدانان UNC برای ساخت پیوندهای جدید در مکان‌هایی که قبلاً غیر فعال در نظر گرفته ‌شدند، قادر بودند.

Alexanian گفت: “تطبیق‌پذیری روی‌کرد ما این است که تغییر شکل‌های ارزشمند بسیاری از پیوندهای کربن-هیدروژن را در چنین طیف گسترده‌ای از ترکیبات مهم امکان پذیر می‌کند.”

تبدیل زباله به ثروت

گروه Leibfarth در کارولینا بر روی طراحی پلیمرهایی متمرکز شده است که هوشمندتر، کاربردی‌تر و پایدارتر هستند.

با حمایت NC Policy Collaboratory، این تیم، پلیمر فوق جاذب قادر به جذب مواد شیمیایی خطرناک از آب آشامیدنی را ایجاد کردند.

محققان در نظر داشتند از این روی‌کرد نوآورانه برای کمک به تبدیل دشوار به زباله‌های پلاستیکی بازیافتی به دسته‌ای از پلیمرهای با ارزش استفاده کنند.

آن‌ها با بسته‌بندی فوم پلاستیکی که برای محافظت از وسایل الکترونیکی در حین حمل و نقل استفاده می‌شود شروع کردند که در غیر این صورت به محل‌های دفن زباله ختم می‌شود. نمونه‌هایی از فوم پس از مصرف توسط High Cube LLC، یک شرکت بازیافت Durham N.C. فراهم شد. این فوم از پلاستیک با چگالی کم به نام پلی‌الفین تجاری ساخته می‌شود.

با بیرون آوردن انتخابی اتم‌های هیدروژن از پلی‌الفین، شیمیدانان راهی برای افزایش عمر پلاستیک یک‌بار مصرف به یک پلاستیک با ارزش بالا معروف به آینومر ابداع کردند. آینومرهای پرطرف‌دار Dow’s SURLYNTM هستند، ماده‌ای مناسب که در طیف وسیعی از بسته‌بندی‌های مواد غذایی استفاده می‌شود.

پلاستیک‌های بازیافتی بسیاری به محصولات با کیفیت پایین‌تر مانند فرش یا لباس‌های پلی‌استر تبدیل می‌شوند که ممکن است باز هم به محل‌های دفن زباله ختم شوند. اگر لاک‌پشت‌ها پلاستیک اقیانوس را به‌ جای غذا اشتباه بگیرند، پلاستیک‌های دور ریخته شده در آبراه‌ها، حیات دریا را به خطر می‌اندازد.

Leibfarth گفت: اما اگر شیمی بتواند به صورت مداوم برای پلیمرها به منظور کمک به بازیافت آن‌ها به کار رود “می‌تواند این نگرش که به پلاستیک نگاه می‌کنیم را تغییر دهد.”

لینک خبر:

Turning Trash Into Treasure: Chemists’ Radical Way To Make It Easier, More Profitable To Recycle Plastic

۱۰۰۰۰۵۶_science.abh4308

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

ترکیبات پایه پلی‌لاکتیک‌اسید PLA در کاربردهای خودرویی روانه بازار می‌شوند.

پلی‌لاکتیک‌اسید یک پلی‌استر گرمانرم آلیفاتیک خطی است که می‌تواند به طور ۱۰۰% طبیعی از منابع تجدیدپذیر استخراج شود. امروزه این پلیمر به طور گسترده در پزشکی، بسته‌بندی، نساجی، تولید ظروف پلاستیکی و قطعات خودرو… کاربرد دارد. این پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر می‌باشد. چنین فرآیندهایی محصولات کشاورزی و حتی پسماندهای آن‌ها را جای‌گزین نفت خام به عنوان ماده اولیه کرده است. این رخ‌داد به آن معناست که زیست‌پلایش می‌تواند از مقدار مواد شیمیایی و انرژی مورد نیاز برای تولید پلاستیک‌ها بکاهد و پتانسیل‌هایی را برای کاهش قابل توجه مواد زائد از زباله ها فراهم آورد.

پلی‌لاکتیک‌اسید شباهت‌های زیادی به پلاستیک‌ دارد. این پلیمر گرمانرم، زیست‌تخریب‌پذیر و ترکیبی مشتق شده از منابع تجدید‌شدنی گیاهی ذرت و چغندر قند است. پلی‌لاکتیک‌اسید به خانواده پلی‌استرهای آلیفاتیک تعلق دارد که معمولاً از آلفاهیدروکسی اسیدها ساخته می‌شوند. پلی‌لاکتیک‌اسید یک گرمانرم با استحکام و مدول زیاد است که ماده اولیه آن از منابع تجدیدپذیر مانند سیب‌زمینی و ذرت تولید می‌شود. این پلیمر، به راحتی در دستگاه‌های پلاستیک استاندارد قالب‌گیری می‌شود. PLA از معدود پلیمرهایی است که می‌توان ساختار مولکولی آن را با نسبت ایزومرهای L و D کنترل کرد تا پلیمر بلوری یا بی‌شکل با وزن زیاد به دست آید. این پلیمر بدون نیاز به حضور کاتالیزور با آب‌کافت پیوندهای استری تجزیه می‌شود. سرعت تجزیه شدن آن به شکل و اندازه شیء پلیمری، نسبت ایزومر و دمای آب‌کافت بستگی دارد.

Untitled

ایزومرهای فضایی لاکتیک اسید

افزایش آلودگی‌های محیط زیست در اثر استفاده بی‌رویه از پلاستیک‌های سنتزی، افزایش قیمت نفت و فرآورده‌های پتروشیمی، گرم‌شدن زمین و آثار زیست‌محیطی آن، از جمله عواملی است که باعث شده است طی سال‌های اخیر، استفاده از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر به عنوان جای‌گزین پلیمرهای رایج حاصل از مشتقات نفتی، توجه همگان را به خود جلب کند. پلی‌لاکتیک‌اسید از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیری است که به دلیل سهولت تولید و خواص مکانیکی مطلوب، مطالعات گسترده‌ای روی آن انجام شده است. PLA پلی‌استر گرمانرم با زنجیر خطی است که از منابع تجدیدپذیر تولید می‌شود. لاکتیک‌اسید به عنوان مونومر تشکیل دهنده PLA، از تخمیر مواد اولیه گیاهی از جمله ذرت به دست می‌آید. PLA خواص مطلوبی مانند استحکام مکانیکی زیاد، شفافیت و بازدارندگی در برابر عبور پرتوهای بنفش برخوردار است. پلی‌لاکتیک به خوبی توانسته تا جای‌گزینی برای ترموپلاستیک‌های سنتی نفت محور باشد و این موضوع نیز ناشی از ترکیب خواصی ایده‌ال آن است. این ماده یکی از بهترین پلیمرهای زیستی بوده و دارای کاربردهای فراوانی می‌باشد که از آن جمله می‌توان به حوزه سلامتی و صنایع پزشکی، بسته بندی، تولید قطعات خودرو و سایر موارد اشاره کرد.

در این راستا Röchling تأمین‌کننده آلمانی قطعات خودرو، خانواده‌ بایوپلاستیک‌های مبتنی بر پلی‌لاکتیک‌اسید (PLA) را راه‌اندازی کرده است. این خانواده به منظور جای‌گزینی برای PP، ABS، PA6، PBT، PET و PC ارائه شده اند. در حال حاضر سه گرید استاندارد از ترکیبات BioBoom در دسترس اند. هر کدام حداقل ۹۰% از مواد تجدیدپذیر مبتنی بر چغندر یا نیشکر بوده و می‌توانند برای کاربردهای بیش‌تر سفارشی‌سازی شوند.

به گفته‌ مدیر عامل کمپانی Dr Hanns-Peter Knaebel، این ترکیبات برای فضای داخلی، محفظه موتور و قسمت زیرین خودرو مناسب اند. همچنین هدف کمپانی را تبدیل شدن به تأمین‌کننده‌ پیشرو در زمینه بایوپلاستیک‌ها و مواد بازیافتی تا پایان سال ۲۰۳۵ تعیین کردند. این شرکت اطلاعاتی جز PLA که به عنوان مؤلفه اصلی همراه با تالک، الیاف شیشه و الیاف طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد، فاش نکرده است. در سال ۲۰۱۴ حق ثبت اختراع ترکیب PLA همراه با پلی‌استرهای آروماتیک که دارای مقاومت ضربه بالا، مقاومت در برابر خراش و اشعه ماوراء بنفش (UV) و دمای HDT بالاتر از ۱۴۰ درجه سلسیوس بودند، به این شرکت اعطا شد. 

منبع خبر:

www.roechling.com

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com 📧