Ashwini Sakharkar

تُعرَّف المواد البلاستيكية الدقيقة بأنها البلاستيك الذي يقل حجمه عن 5 ملليمترات، وتوجد في جميع أنحاء الكوكب، مما يزيد من ظاهرة الاحتباس الحراري، ويعطل سلاسل الغذاء، ويضر بالأنظمة البيئية بالمواد الكيميائية الضارة. لهذا السبب، يركز الدكتور مانش شيتي من جامعة تكساس A&M على تفكيك البلاستيك قبل أن يتمكن من دخول البيئة.

من خلال إنشاء مواد كيميائية مستدامة وتعزيز ممارسات إدارة النفايات، يمكننا إحراز تقدم كبير نحو الاستدامة البيئية. وتهدف أبحاث الدكتور شيتي إلى تمكين استخدام الهيدروجين الأخضر في إدارة النفايات باستخدام محفزات مبتكرة.

يتركز عمله الرائد على استخدام كميات محدودة من المذيبات التي تعمل أيضًا كمصادر للهيدروجين لتفكيك فئة معينة من البلاستيك تُعرف باسم “البوليمرات التكثيفية”. وتشمل هذه المواد عناصر يومية مثل زجاج بولي إيثيلين تيريفثاليت (PET)، ومواد التعبئة والتغليف، والمنسوجات، والمكونات المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد.

قال شيتي: “ما قمنا به في هذا البحث هو تفكيك البوليمرات التكثيفية إلى مركبات عطرية يمكن استخدامها كوقود. نحن نستخدم مركبات عضوية تُعرف باسم حوامل الهيدروجين العضوية السائلة لتخزين الهيدروجين، ونستخدم هذا الهيدروجين لتفكيك البوليمرات.”

نجح شيتي وفريقه في تطوير محفزات مبتكرة تستغل بشكل فعال الهيدروجين المنطلق أثناء تفكيك البوليمرات التكثيفية، كما هو موضح في ورقة شيتي الأخيرة في مجلة Angewandte Chemie International Edition.

تظهر الدراسة كيف تتفاعل الأسطح التحفيزية مع الهيدروجين المنبعث من هذه الحوامل العضوية لتحويل PET إلى p-xylene، وهو مركب مناسب للوقود أو المواد الكيميائية. ووفقًا لشيتي، فإن هذه الأبحاث لا تقدم حلاً لإدارة النفايات فحسب، بل إنها أيضًا تعدُّ ضرورية لاستدامة قطاع الكيمياء.

أضاف شيتي: “لقد طورنا حلاً للاستدامة وإدارة النفايات باستخدام هذه المحفزات. هذه الجزيئات العضوية تنقل الهيدروجين من حيث يتم توليده إلى حيث يُستخدم في إدارة النفايات، خاصة في البيئات الحضرية حيث نجمع الكثير من هذه النفايات.”

تستخدم هذه الأبحاث المبتكرة الميثانول لتفكيك PET بشكل فعال إلى قطع أصغر وأكثر قابلية للإدارة، مع استغلال مصدر للهيدروجين لتحويل PET إلى p-xylene—a وهو مركب واعد ومصدر محتمل للوقود.

ووفقًا للورقة، يتصور شيتي أن تطبيق هذا البحث يمكن أن يحدث ثورة في اقتصادنا، مما يعزز الابتعاد عن اعتمادنا على الوقود الأحفوري ويمهد الطريق لمستقبل أكثر استدامة.

وقال شيتي: “أحد الأمور التي قد تحدث هو أنه مع تزايد توفر الهيدروجين، خاصة الهيدروجين الأخضر الذي يتم إنتاجه من خلال التحليل الكهربائي للماء، نحتاج إلى حوامل الهيدروجين كوسيلة نقل. أحد هذه الاستخدامات سيكون إدارة النفايات وتحويلها إلى قيمة.”

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: TECH EXPLORIST