انتشار : 13 مرداد 1400

هیدرولیز آنزیمی پلی استر، روشی نوین در بازیافت پلاستیک ها

پلی استر با تولید سالانه حدود 82 میلیون متریک تن، یکی از پرکاربردترین پلیمرهای مصرفی در صنعت نساجی و تولید پوشاک، تولید اقلام یکبار مصرف و پلاستیک ها، صنعت بسته بندی و غیره است. در میان صنایع مختلف، تقریبا 54% پلی استر تولیدی در صنعت نساجی مورد استفاده قرار میگیرد. از جمله دلایل مورد توجه قرار گرفتن این پلیمر، ارزان و در دسترس بودن، استحکام مناسب، امکان تولید در گریدهای مختلف، قابلیت فرآوری راحت و غیره است اما یکی بزرگترین چالش ها در مورد این پلیمر پرمصرف، عدم تجزیه آن در محیط زیست است. در خصوص بازیافت پلی استر تلاش های زیادی از استفاده از مواد شیمیایی مختلف گرفته تا استفاده از ماشین آلات در جداسازی و بازگردانی پوشاک پلی استری صورت گرفته است که به دلیل ترکیبات مضر زیست محیطی و عدم وجود تجهیزات مکانیکی کافی، هنوز به صورت گسترده مورد استفاده قرار نمیگیرد و از تمامی پلاستیک هایی که از دهه 1950 تا کنون تولید شده است، کمتر از 10% آن بازیافت شده است.

در این راستا محققان کمپانی BOTTLE و دانشگاه Portsmouth به دنبال یافتن تکنولوژی ای  هستند که بتوان با صرف کمترین میزان انرژی، کمترین هزینه و کمترین آسیب به محیط زیست، پلی استر را بازیافت کرد (DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.015). راهکار پیشنهادی این محققان برای دست یابی به این هدف، استفاده از آنزیم ها برای هیدرولیز پلی استر به واحدهای سازنده ی آن یعنی ترفتالیک اسید و اتیلن گلایکول است.

آنزیم ها در حقیقت ساختارهای پروتئینی هستند که به عنوان کاتالیزورهای واکنش های زیستی مورد استفاده قرار میگیرند. آنزیم ها نیز همانند سایر کاتالیست ها، در حین فرآیند مصرف نشده و در انتهای واکنش دست نحورده باقی می مانند. این ترکیبات با کاهش انرژی فعال سازی، سرعت واکنش های شیمیایی را بالا می برند. آنزیم ها به دلیل منشا زیستی که دارند، در زمره ی کاتالیست های بی ضرر برای محیط زیست قرار دارند و از بسیاری از آن ها در اسکیل صنعتی استفاده میشود. به عنوان مثال، در صنعت نساجی از آمیلاز برای آهارگیری، ازسلولاز برای رنگبری جین و از لاکاز برای تصفیه پساب های نساجی میشود.

تحقیقات پژوهشگران پروژه ی ذکر شده نشان داده است، استفاده از آنزیم ها مصرف انرژی را در حدود 69-83% کاهش داده و میزان گازهای گلخانه ای تولید شده با این روش، حدود 17-43% بر کیلوگرمِ ترفتالیک اسید است. برآوردها نشان می دهد بازیافت پلاستیک می تواند تا 95% اثرات نامطلوب زیست محیطی را کاهش داده و تا 45% نیز منجر به بهبود شرایط اقتصادی کشورها شود چراکه علاوه بر بازگردانی دوباره ی مواد استفاده شده به چرخه مصرف، نیاز به نیروی کار را افزایش داده و کمک شایانی به کارآفرینی می کند.

از دیگر مزایای بازگردانی پلی استر استفاده شده در پوشاک، فرش، بطری ها و غیره به وسیله ی آنزیم ها، تولید مونومر اولیه آن است بنابراین می توان از آن در هر حوزه ی دیگری استفاده کرد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

.