عظام السمك تمنح نفايات البلاستيك الزراعي حياة جديدة كمواد بتروكيماوية

أفادت وکالة آنا الإخباریة، ونشرت نتائج الدراسة في مجلة Sustainable Carbon Materials، حيث ركز الباحثون على إيجاد حل أكثر كفاءة للتعامل مع أغشية البولي إيثيلين التي تستخدم على نطاق واسع في القطاع الزراعي.

وتواجه إعادة تدوير هذه الأغشية تحديات كبيرة، إذ إن تنظيفها قد يكون أكثر كلفة من إنتاج مواد بلاستيكية جديدة، فضلا عن صعوبة جمع بقاياها من الحقول. ومع مرور الوقت، يمكن أن تبقى أجزاء من هذه المواد في التربة وتتحلل إلى جسيمات بلاستيكية دقيقة.

كما أن المعالجة الحرارية التقليدية لا تمثل حلا مثاليا، نظرا إلى حاجتها إلى درجات حرارة مرتفعة وقدرتها على إنتاج خليط متنوع وغير منتظم من المركبات.

وفي إطار البحث، صنع العلماء محفزا اعتمادا على عظام سمك أبيض، حيث عالجوها بحمض الفوسفوريك وأضافوا إليها الحديد، قبل تسخين المادة في بيئة خالية من الأكسجين. وأدى المحفز الناتج إلى توجيه عملية تفكك الأغشية البلاستيكية نحو إنتاج مركبات هيدروكربونية مرغوبة.

واعتمد الفريق على مفاعل مكون من مرحلتين، يتم فيه تسخين البلاستيك أولا إلى نحو 550 درجة مئوية، ثم تمرير الأبخرة الناتجة عبر المحفز عند درجة حرارة تبلغ 350 درجة مئوية.

وحققت العملية، في ظروف التشغيل المثلى، نسبة مرتفعة من المنتجات السائلة وصلت إلى 89.32%، بينما انتمت معظم الهيدروكربونات الناتجة إلى نطاق C6–C12 المطلوب في الصناعات البتروكيميائية.

كما بلغت نسبة الأوليفينات، التي تعد من المواد الأساسية في الصناعة الكيميائية، 84.03%، في حين بقيت كمية فحم الكوك المتكونة منخفضة جدا عند 0.43% فقط.

وأظهرت التجارب أيضا أن المحفز حافظ على كفاءته العالية بعد خمس دورات من التجديد وإعادة الاستخدام. ويخطط الباحثون في المرحلة المقبلة لدراسة قدرة المحفز على مقاومة تراكم رواسب فحم الكوك، إلى جانب تقييم إمكان توسيع نطاق التقنية وتطبيقها في عمليات صناعية واسعة.

ويرى الباحثون أن هذه الطريقة قد تفتح آفاقا جديدة لتحويل النفايات البلاستيكية الزراعية إلى موارد ذات قيمة، مع الاستفادة في الوقت نفسه من مخلفات عضوية مثل عظام الأسماك.