الخيمياء الجديدة: تحويل البلاستيك إلى هيدروجين

وتعتمد الطريقة الجديدة -التي طورها فريق دولي ضم باحثين من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بالمملكة العربية السعودية- على سحق البلاستيك في عملية من خطوة واحدة، باستخدام موجات الميكروويف ومحفز مصنوع من أكسيد الحديد وأكسيد الألومنيوم. وتكمُن الفكرة الرئيسية في هذه الطريقة في أن البلاستيك لا يتم تسخينه مباشرة؛ لأنه يسمح بنفاذ موجات الميكروويف.

تُسخن موجات الميكروويف المحفز، الذي يُسخن بدوره البلاستيك المحيط به، مما يعني أن عملية التحفيز تحدث عند السطح البيني بين المادتين، مع بقاء البلاستيك المتبقي باردًا حتى يُلامس المُحفز. ونتيجةً لذلك، يقل عدد التفاعلات الجانبية، الأمر الذي يجعل هذه العملية أكثر كفاءةً من النُّهُج القائمة حاليًّا.

وفي تجارب إثبات صحة المفهوم، أظهر الفريق أنه يمكن معالجة النفايات البلاستيكية المتخلفة من منتجات السوبر ماركت في غضون 30 إلى 90 ثانية، لإنتاج غاز الهيدروجين والأنابيب النانوية الكربونية، واستعادة 97% من الهيدروجين الموجود في البلاستيك.

ويصف المهندس الكيميائي تشونفي وو، الذي يعمل في جامعة كوينز في بلفاست -والذي لم يشارك في الدراسة- هذه التقنية بأنها تقدمٌ مثيرٌ للاهتمام. ويقول: "إن هذا النهج يتيح ميزة المعالجة السريعة وزيادة إنتاجية الكربون"، لكنه يشير إلى أن نسبة الكربون التي تُشكل الأنابيب النانوية يمكن أن تكون صغيرة، و"هذا يعني أن إجمالي إنتاج الأنابيب النانوية الكربونية قد يكون منخفضًا".

يشير وو كذلك إلى وجود تحديات تواجه توسيع نطاق هذه العملية، موضحًا أن "الدراسة استخدمت مواد بلاستيكية نظيفة، لكن البلاستيك في الواقع سيكون متسخًا. وإذا تم خلط المحفز بالبلاستيك المتسخ مباشرةً، فسيكون أداؤه مختلفًا للغاية، وقد تكون العملية صعبة. وكذلك ستنشأ تحديات مرتبطة بتوسيع نطاق المعالجة بموجات الميكروويف".

ويقول تيانكون شياو من جامعة أكسفورد، وهو أحد مؤلفي الدراسة الرئيسيين: إن عمليات الميكروويف الصناعية واسعة النطاق تُستخدم بالفعل في صناعات التعدين والأغذية والبتروكيماويات، لذا، فإن هذا الأمر قد لا يمثل عقبةً كبرى. ويشير إلى أن الفريق يعمل على توسيع نطاق هذه الطريقة لاستخدامها في الأغراض الصناعية. مضيفًا أن "هذا النوع الجديد من التحفيز ينطوي على إمكانيات هائلة، باعتباره سبيلًا للخروج من الكارثة البلاستيكية التي نواجهها، فضلًا عن كونه يمثل طريقًا نحو اقتصاد قائم على الهيدروجين، لا سيما بالنسبة للبلدان النامية".

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.