تولید پلاستیک تجدید پذیر از دی‌اکسیدکربن و گیاهان

   روش جدیدی برای تولید پلاستیک با استفاده از دی‌اکسیدکربن و یک ماده گیاهی خوراکی توسط محققان دانشگاه استنفورد ارائه شده که سبب جایگزینی پلاستیک ساخته شده از دی اکسید کربن به جای پلاستیک ساخته شده از نفت می باشد.

   هدف اصلی  از ساخت این نمونه از پلاستیک های تولید شده از دی اکسید کربن تولید ابزاری است که نیازی به انرژی غیرقابل تجدید در زمان تولید ندارد. آن‌ها با دستیابی به این هدف، توانسته‌اند انتشار کربن ناشی از صنعت پلاستیک را بطور چشمگیری کاهش دهند.

   پلاستیک‌های امروزی معمولا از پلیمر پلی اتیلن ترفتالات یا همان پلی‌استر ساخته می‌شوند. حدود یک میلیون تن از این ماده هر سال در جهان برای استفاده در لوازم الکترونیکی،‌ پوشاک، محصولات مراقبت شخصی و مخازن نوشیدنی قابل استفاده مجدد تولید می‌شود.

   پلی استر به جز برخورداری از یک جزء حاصل از نفت تصفیه شده، همچنین منجر به انتشار سطوح قابل توجهی از دی‌اکسید کربن در جو می‌شود. به گفته محققان، هر یک تن پلی استر بیش از چهار تن دی‌اکسیدکربن تولید می‌کند. این گاز گلخانه‌ای با گرم شدن جهانی مرتبط است.

محققان برای این تحقیق که در مجله نیچر منتشر شده، به پلی‌اتیلن فوران‌دی کربوکسیلات(PEF) بجای پلی استر روی آوردند که از ۵،۲- فوران‌دی‌کربوکسیلیک اسید (FDCA) و اتیلن گلیکول ساخته شده است.

   اگرچه PEF از ویژگیهای مطلوبی برخوردار است اما بطور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته زیرا صنعت پلاستیک هنوز راه کم‌هزینه‌ای برای تولید کارآمد این ماده در مقیاس زیاد پیدا نکرده است.

   روشی برای تولید PEF با استفاده از FDCA بدست آمده از شربت ذرت وجود دارد اما این روش با اقبال زیادی روبرو نشده زیرا پرورش محصولات به منابع زیادی نیاز داشته و همچنین با تولید مواد غذایی رقابت می‌کند.

   خوشبختانه روش دیگری برای تولید FDCA وجود دارد که شامل استفاده از زیست‌توده خوراکی مانند علف یا ضایعات کشاورزی باقیمانده از برداشت محصول است. این گزینه نیازمند ترکیبی ساخته شده از ضایعات کشاورزی موسوم به فورفورال است. محققان برای خنثی کردن مواد شیمیایی خطرناک مورد نیاز برای تولید از یک ترکیب کم ضررتر موسوم به کربنات استفاده کردند.

   با ترکیب کربنات با اسید فوریک، یک مشتق فورفورال و دی‌اکسیدکربن یک نمک مذاب شکل گرفت. تنها پس از پنج ساعت، 89 درصد از نمک مذاب به FDCA تبدیل شد. این ماده سپس با اتیلن گلیکول برای تولید PEF ترکیب شد.

   این ماده به جز تحت کنترل درآوردن دی‌اکسید کربن، یک محصول پایدار به شمار می‌رود زیرا قابل بازیابی است. همچنین می‌توان PEF را پس از سوزاندن مجددا به دی‌اکسیدکربن تبدیل کرد تا مجددا توسط علف و سایر گیاهان برای تولید PEF بیشتر مصرف شود.

اطلاعات تکميلي

  • سازمانهاي وابسته: خبرگذاری ایسنا
  • حوزه کاربرد: پلاستیک تجدید پذیر