بحران روزافزون زباله های پلاستیکی یکی از بزرگترین چالش های زیست محیطی در جهان امروز است که یک تهدید جدی برای سلامت و طبیعت انسان است. همزمان با تقاضای هیدروژن به عنوان یک سوخت تمیز آینده ، محققان آمریکایی روشی نوآورانه ارائه داده اند که با استفاده همزمان از پسماندهای پلاستیکی و زغال سنگ ، راندمان تولید هیدروژن را بهبود می بخشد و هزینه ها را کاهش می دهد.
براساس اخبار تجاری ، بحران زباله های پلاستیکی در جهان هر روز ابعاد جدیدی را بدست می آورد. تخمین زده می شود که طی شش دهه گذشته ، حدود 2.5 میلیارد تن زباله پلاستیکی تولید شده است که بیش از 2 درصد در محل دفن زباله یا محیط طبیعی انباشته شده است. این حجم عظیمی از زباله ها ، علاوه بر آلودگی آب و خاک ، تهدیدی جدی برای بهداشت عمومی و پایداری محیط زیست است. در همین حال ، تقاضای جهانی برای هیدروژن به عنوان یک سوخت آینده تمیز در حال افزایش است. اکنون یک تیم تحقیقاتی آمریکایی توانسته است با ترکیب زباله های پلاستیکی و زغال سنگ ، روشی ارزان تر و کارآمدتر برای تولید هیدروژن پیدا کند. روشی که می تواند همزمان به دو بحران بزرگ پاسخ دهد – پلاستیک پیروی از سوخت و فسیلی.
تحقیقات جدید ایالات متحده: پلاستیک سوخت تمیز می شود
یک مطالعه توسط آزمایشگاه ملی فناوری انرژی (NETL) که وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده است ، نشان می دهد که همزمان گاز پلاستیک و زغال سنگ (مشترک شدن) می تواند به طور چشمگیری راندمان تولید هیدروژن را افزایش داده و هزینه ها را کاهش دهد.
فرآیند بخار ترکیبی از پلاستیکی ، ذغال و حتی زیست تخریب پذیر را به گاز سینگاس هیدروژن -غنی از هیدروژن تبدیل می کند. هیدروژن به دست آمده می تواند در حمل و نقل ، برق ، شیمیایی و ذخیره انرژی استفاده شود.
چرا بازیافت پلاستیک سخت است؟
یکی از مهمترین مشکلات در مدیریت پسماند ، بازیافت پلاستیک هایی مانند پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) و چگالی بالا (HDPE) پلی اتیلن است که بخش بزرگی از زباله های مدرن را تشکیل می دهد. این مواد در بسته بندی ، بطری ، لوله و محصولات یک طرفه استفاده می شوند.
اما به دلیل کمترین نقطه ذوب و تولید مقادیر زیادی قیر هنگام گرم شدن ، بازیافت آنها بسیار دشوار است. این امر باعث شده است که بسیاری از این پلاستیک ها از محل های دفن زباله یا طبیعت ناشی شوند.
نقش ذغال در حل مسئله
ایده ابتکاری NETL استفاده از زباله های زغال سنگ برای رفع چالش بازیافت پلاستیک است. زغال سنگ به دلیل فلزات قلیایی و قلیایی مانند کلسیم و پتاسیم می تواند به عنوان یک کاتالیزور طبیعی عمل کند و روند گاز را نرم تر کند.
به گفته پینگ وانگ ، رهبر تیم تحقیقاتی ، ترکیب پلاستیک با زغال سنگ و بیولوژیکی امکان تنظیم دقیق نسبت مواد اولیه را فراهم می آورد. به عنوان مثال ، تغییر نسبت دما یا پلاستیک به زغال سنگ می تواند کیفیت و کارآیی هیدروژن تولید شده را بهینه کند.
مزایای اقتصادی و زیست محیطی
این فناوری جدید چندین مزیت مهم دارد:
- هزینه تولید هیدروژن را در مقایسه با روشهای معمولی کاهش دهید.
- بازیافت انرژی در پلاستیک ، که عمدتا از نفت و گاز ساخته شده است.
- از طریق استفاده مجدد در فرآیند تولید ، هزینه دفع زغال سنگ و زباله های معدنی را کاهش دهید.
- آلودگی محیطی ناشی از دفن پلاستیک در خاک و آب را کاهش دهید.
“یافته های ما نشان می دهد که cogazing می تواند به عنوان یک رویکرد انعطاف پذیر عمل کند ؛” روشی که نه تنها مشکل پلاستیک را حل می کند ، بلکه سوخت تمیز را برای آینده فراهم می کند. “
پل بین بحران زباله و آینده انرژی
طبق IE ، روش جدید NETL نشان می دهد که با نگاهی جدید به زباله های پلاستیکی ، می توان آنها را از یک تهدید زیست محیطی به یک فرصت اقتصادی و انرژی تبدیل کرد. اگر این فناوری در مقیاس صنعتی توسعه یابد ، می تواند همزمان مشکل تجمع میلیاردها تن پلاستیک را از بین ببرد ، در عین حال یک منبع پایدار برای تولید هیدروژن سبز و سوخت تمیز آینده باشد.
به نظر می رسد آینده انرژی در محل دفن زباله است ، اما در بازیافت هوشمندانه آنها. آینده ای که می تواند اقتصاد جهانی را به سمت کمتر ، پاک تر و پایدار تر سوق دهد.
