10 استخدامات مفاجئة للنفايات البلاستيكية اكتشفها العلماء

عمل العلماء على تطوير أشياء ذكية ومبتكرة من النفايات البلاستيكية، حيث ابتكروا طرقًا مفاجئة لتحويل النفايات البلاستيكية إلى شيء آخر تمامًا، في هذا المقال نستعرض أهم الاستخدامات التي توصل إليها العلماء من النفايات البلاستيكية.

النفايات البلاستيكية

النفايات البلاستيكية مشكلة عالمية لا تنتهي، يعلم الجميع أن العالم يغرق في البلاستيك حرفيا ويتوقع الباحثون أنه إذا واصلنا السير على هذا النحو في استهلاك البلاستيك، فسيكون هناك بلاستيك أكثر من الأسماك في المحيط بحلول عام 2050.

استخدامات مدهشة للنفايات البلاستيكية

تحويل الزجاجات البلاستيكية إلى نكهة الفانيليا

يعمل العلماء على حل مشكلة نفايات الزجاجات البلاستيكية في نفس الوقت الذي يتزايد فيه الطلب العالمي على نكهة الفانيليا، الفانيلين هو ما يصنع رائحة ونكهة الفانيليا وهو إما مستخرج بشكل طبيعي من حبوب الفانيليا أو مصنوع من مواد كيميائية، نتيجة لذلك، يتم استخدام الفانيلين في منتجات كثيرة مثل: مجموعة متنوعة من الأطعمة وحتى في أشياء مثل منتجات التنظيف ومستحضرات التجميل ومع زيادة الطلب العالمي على الفانيلين، قد يكون الحل في الزجاجات البلاستيكية.

اكتشف باحثان في جامعة إدنبرة في اسكتلندا كيفية تحويل حمض التيريفثاليك إلى فانيلين باستخدام بكتيريا الإشريكية القولونية، حمض التيريفثاليك هو الوحدة الفرعية الأساسية المفككة من الزجاجات البلاستيكية المصنوعة من البولي إيثيلين تيريفثاليت والغريب أن حمض التيريفثاليك والفانيلين متشابهان في تركيبهما الكيميائي ولم يستغرق الباحثون الكثير لتحويل المادة إلى فانيلين.

تحويل البلاستيك إلى وقود للطائرات في أقل من ساعة

على الرغم من أن إعادة التدوير الكيميائي للنفايات البلاستيكية ينتج عنه منتجات عالية الجودة، إلا أنه باهظ التكلفة بشكل عام لأنه يتطلب كميات هائلة من الطاقة وأوقات معالجة طويلة ومع ذلك، توصل الباحثون في جامعة ولاية واشنطن إلى طريقة لتحويل البلاستيك إلى وقود للطائرات في أقل من ساعة، حيث قام الباحثون بتحويل البولي إيثيلين وهو شكل شائع الاستخدام من البلاستيك، إلى وقود للطائرات ومواد تشحيم أخرى عالية القيمة.

لقد فعلوا ذلك من خلال إنشاء عملية تحفيزية حولت ما يقرب من 90% من البلاستيك إلى وقود وقد استغرق الأمر منهم أقل من ساعة للقيام بذلك، لم تكن العملية أسرع فحسب، بل استهلكت طاقة أقل من الطرق السابقة، يعمل الفريق حاليًا على تحديث عملية التحويل للاستخدام التجاري، بفضل درجات الحرارة المنخفضة وأوقات المعالجة السريعة، يمكن أن يغير اكتشافهم قواعد اللعبة في عالم إعادة تدوير البلاستيك كيميائيًا.

يمكن أن يساعد البلاستيك في إنهاء نقص الرمال

بالنظر إلى العدد الهائل من الشواطئ الممتدة في جميع أنحاء العالم، قد يكون من الصعب تصديق أن العالم يعاني من نقص في الرمال ومع ذلك، هناك حاجة إلى الكثير من الرمل للبناء والتصنيع، كما أنها تستخدم أيضًا في صناعة الخرسانة، لكن الرمال التي تراها على الشاطئ مالحة للغاية، والرمال من الصحراء ناعمة للغاية.

نتيجة لذلك، تميل الرمال المستخدمة في البناء إلى جرف الأنهار، مما يؤدي إلى جميع أنواع المشاكل البيئية وقد تم حظر فعل ذلك في العديد من البلدان مما أدى إلى عالم سفلي غريب لتعدين الرمال تحت سيطرة "مافيات الرمال"، يعمل الباحثون على هذا الأمر ووجدوا أن نفايات بلاستيكية يمكن فرزها وتنظيفها وتقطيعها وسحقها إلى رمل عند خلط الخرسانة، استبدلت هذه الطريقة ما يصل إلى 10% من الرمل المستخدم في الخلطة الخرسانية مع الاحتفاظ بنفس الخصائص، نظرًا لأن الخرسانة تتكون من حوالي 25% من الرمل، فإن استبدال 10% بالبلاستيك يمكن أن يكون له تأثير كبير على تقليل حاجة العالم لمافيا الرمل.

تحويل البلاستيك إلى سماد

تشير التقديرات إلى أنه يتم إعادة تدوير ما يقل قليلاً عن 9% من النفايات البلاستيكية، يتم إلقاء الباقي وينتهي به الأمر في مكبات النفايات وتطفو في المحيطات، يأمل الخبراء في حل هذه المشكلة من خلال إيجاد طرق يمكن من خلالها إعادة استخدام البلاستيك بسهولة بدلاً من التخلص منه، بالفعل اكتشف فريق من الباحثين في معهد طوكيو للتكنولوجيا طريقة لتحويل البلاستيك الحيوي إلى أسمدة.

تُستخدم المواد البلاستيكية الحيوية كبديل أكثر استدامة للبلاستيك القائم على البترول وقد استخدم العلماء عملية تحلل الأمونيا لإنتاج اليوريا (مادة غنية بالنيتروجين) من ISB، لاختبار السماد، أجرى الباحثون تجارب على نمو النبات ووجدوا أن النباتات التي تستخدم سماد PIC نمت بشكل أفضل.

تحويل النفايات البلاستيكية إلى ملابس رياضية

ماذا عن حل مشكلة الأكياس البلاستيكية في العالم من خلال تحويل الأكياس البلاستيكية إلى ملابس رياضية يمكن إعادة تدويرها بسهولة؟ تتطلع دراسة نُشرت في مجلة Nature Sustainability إلى أن تفعل ذلك بالضبط، في الدراسة، أخذ الباحثون البولي إيثيلين وهو أكثر أنواع البلاستيك المستخدمة اليوم شيوعًا ونوع البلاستيك الذي يتكون منه الأكياس البلاستيكية وحوّلوه إلى قماش يمكن ارتداؤه.

يتم تصنيع النسيج عن طريق نسج ألياف البولي إيثيلين على الأنوال الصناعية وتحويلها إلى منسوجات يقول الباحثون إنها أقل ضررًا بالبيئة من المنسوجات التقليدية مثل الصوف والقطن، يمكن صبغ الألياف بألوان مختلفة قبل عملية النسيج، بدلاً من صد الماء مثل البلاستيك، تسمح هذه الألياف للماء بالهروب، هذا يعني أنه عند التمرين، لن يعلق عرقك داخل الملابس ولكنه سيتلاشى، مما يجعل المواد مناسبة للتمرين، أيضًا، يمكن غسل الملابس المصنوعة من مادة البوليثين بالماء البارد، مما يساعد البيئة بشكل أكبر عن طريق تقليل الحاجة إلى الماء الساخن.

تحويل البلاستيك إلى كهرباء

ماذا لو، بدلاً من تلويث المحيطات، يمكن تحويل النفايات البلاستيكية إلى مادة كيميائية تُستخدم لتوليد الكهرباء في محطات الطاقة والسيارات الكهربائية؟ وجد الباحثون في جامعة نانيانغ التكنولوجية، سنغافورة، أنه يمكنهم تحويل النفايات البلاستيكية إلى حمض الفورميك باستخدام ضوء الشمس.

حمض الفورميك هو مادة كيميائية قيّمة تستخدم في خلايا الوقود لتوليد الكهرباء ومن خلال استخدام محفز ضوئي، يعمل بأشعة الشمس، لتحويل النفايات البلاستيكية، يأمل الكيميائيون في تطوير طريقة مستدامة وصديقة للبيئة للتحويل، تتجنب هذه الطريقة الحاجة إلى توليد مستويات حرارة عالية عن طريق حرق الوقود الأحفوري، يواصل الفريق تحسين العملية ويعمل على تكسير البلاستيك لإنتاج الوقود مثل غاز الهيدروجين.

تحويل البلاستيك إلى منظفات

وجد الباحثون طريقة لإنشاء سائل من النفايات البلاستيكية يمكن استخدامه لصنع المنظفات، اكتشفت الفرق المتعاونة من جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا وجامعة إلينوي أوربانا شامبين وكورنيل عملية يمكن من خلالها تحويل البولي إيثيلين إلى جزيئات أصغر دون استخدام درجات حرارة عالية ودون إطلاق غازات الدفيئة واستخدم العلماء محفزًا لإزالة القليل من الهيدروجين من سلسلة البوليمر للبلاستيك ثم استخدم ذلك الهيدروجين لقطع سلسلة الكربون، مما يصنع قطعًا أصغر، كان لا بد من استخدام الهيدروجين على الفور لقطع السلاسل وبالتالي توفير طاقة كافية لإنتاج المزيد من الهيدروجين، بعد العديد من التكرارات، انتهى الأمر بالباحثين بسائل يمكن استخدامه لصنع المنظفات.

أباريق حليب بلاستيكية تم تحويلها إلى طوب قوي جدًا

قامت Nzambi Matee من نيروبي، كينيا، بنقل النفايات المعاد تدويرها التي لا يمكن لمرافق إعادة التدوير الأخرى استخدامها، مثل أكياس الشطائر وأباريق الحليب وحولت النفايات إلى قوالب بلاستيكية متينة، تستخدم شركتها Gjenge Makers، الرمل والبلاستيك الممزوجين معًا وتسخينهما في درجات حرارة عالية وضغطهما في قوالب.

على الرغم من أنك قد لا تتوقع ذلك، فإن الطوب البلاستيكي الخاص بها أقوى من الخرسانة والشيء الرائع في هذا المنتج هو أنه مصنوع من نوع المواد التي عادة ما ينتهي بها المطاف في مقالب القمامة لأن مراكز إعادة التدوير لا يمكنها قبولها، يتكون الطوب من البولي إيثيلين عالي الكثافة المأخوذ من زجاجات الحليب والشامبو والبولي إيثيلين منخفض الكثافة  المأخوذ من أكياس الحبوب وأكياس الساندويتش، والبولي بروبيلين المأخوذ من الحبال والدلاء ولأن العملية ولا المواد باهظة الثمن، يمكن لشركة Mattee الحفاظ على تكلفة الطوب منخفضة، مما يجعل المنتج في متناول المواطنين الكينيين.

تحويل نفايات البلاستيك إلى غذاء

عمل أستاذان من جامعة إلينوي في أوربانا شامبين وجامعة ميتشيغان التكنولوجية في تحويل النفايات البلاستيكية إلى غذاء، حيث يهدف بحثهم إلى حل مشاكل الجوع في العالم وفيضان مطامر النفايات، حصل كل من Ting Lu وStephen Techtmann على جائزة Merck KGaA"s Future Insight عن عملهما في تحويل النفايات البلاستيكية إلى طعام باستخدام الكائنات الحية الدقيقة لاستقلاب النفايات.

وقد حقق الباحثون ذلك عن طريق تحطيم النفايات البلاستيكية وإطعامها للبكتيريا الجائعة المحبة للبلاستيك، عندما تأكل البكتيريا البلاستيك، فإنها تزدهر وتنتج المزيد من خلايا البكتيريا التي يمكن تجفيفها وتحويلها إلى مسحوق بروتين صالح للأكل، هذا يتركنا مع السؤال، هل سيكون المستهلكون على استعداد لقبول منتج غذائي تم تصنيعه في الأصل من القمامة البلاستيكية؟

تحويل البلاستيك مرة أخرى إلى بلاستيك

تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية في إعادة تدوير المواد في أن البلاستيك يستمر في التدهور بمرور الوقت، لا يمكن إعادة تدوير البلاستيك إلى ما لا نهاية، لذا لن تمنع إعادة التدوير النفايات البلاستيكية من أن ينتهي بها المطاف في مكب النفايات، لكنها تؤخرها قليلاً ومع ذلك، ماذا لو تمكن العلماء من تفكيك النفايات البلاستيكية باستخدام الطرق الكيميائية وإعادتها إلى اللبنات الأساسية الكيميائية؟ من هناك، يمكن استخدام المواد بعد ذلك في إنتاج منتجات بلاستيكية جديدة تمامًا وعندما يتم صهر البلاستيك وإعادة استخدامه، يكون من الصعب معالجته ويصبح بلاستيكًا منخفض الجودة.

في النهاية، تتحلل سلاسل البوليمر الخاصة به لدرجة أنه لم يعد من الممكن إعادة استخدامها ويتم التخلص منها، يأمل العلماء في استخدام إعادة التدوير الكيميائي لحل هذه المشكلة عن طريق تقسيم البلاستيك إلى مواده الأصلية، يمكن بعد ذلك استخدامه لإنشاء منتجات بلاستيكية جديدة عالية الجودة والبقاء بعيدًا عن مدافن النفايات. ^[1]