Technology NewsSci-Techவிஞ்ஞானிகள் முன்பு மறுசுழற்சி செய்ய முடியாத பிளாஸ்டிக்கை மறுசுழற்சி செய்கிறார்கள்

விஞ்ஞானிகள் முன்பு மறுசுழற்சி செய்ய முடியாத பிளாஸ்டிக்கை மறுசுழற்சி செய்கிறார்கள்

-


மறுசுழற்சி பூமி

மறுசுழற்சி என்பது கழிவுப்பொருட்களை புதிய பொருட்களாக மாற்றும் செயல்முறையாகும். இது இயற்கை வளங்களைப் பாதுகாக்க உதவுகிறது மற்றும் குப்பைக் கிடங்குகளுக்கு அனுப்பப்படும் கழிவுகளின் அளவைக் குறைக்கிறது. கழிவுகளின் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைப்பதற்கும், நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கும் இது ஒரு எளிய மற்றும் பயனுள்ள வழியாகும்.

PVC, அல்லது பாலிவினைல் குளோரைடு, அமெரிக்காவிலும் உலக அளவிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பிளாஸ்டிக் ஆகும், இது உலகளவில் மூன்றாவது பெரியதாக உள்ளது.

குழாய்கள், இரத்தப் பைகள் மற்றும் முகமூடிகள் போன்ற மருத்துவமனை உபகரணங்கள் மற்றும் பிளம்பிங் குழாய்கள் உட்பட பல்வேறு அன்றாட தயாரிப்புகளில் இதைக் காணலாம். ஜன்னல் பிரேம்கள், ஹவுசிங் டிரிம், சைடிங் மற்றும் ஃப்ளோர்ரிங் போன்ற கட்டுமானப் பொருட்களிலும் பிவிசி பயன்படுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, இது மின் வயரிங் பூச்சுகள் மற்றும் ஷவர் திரைச்சீலைகள், கூடாரங்கள், தார்ப்கள் மற்றும் ஆடைகள் போன்ற பல்வேறு பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இது அமெரிக்காவில் பூஜ்ஜிய சதவீத மறுசுழற்சி விகிதத்தையும் கொண்டுள்ளது.

இப்போது, ​​தி மிச்சிகன் பல்கலைக்கழகம் ஆய்வின் முதல் எழுத்தாளர் டேனியல் ஃபாக்னானி மற்றும் முதன்மை ஆய்வாளர் அன்னே மெக்நீல் தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள், பிவிசியை இரசாயன முறையில் மறுசுழற்சி செய்வதற்கான ஒரு வழியைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர். படிப்பின் மிகவும் அதிர்ஷ்டமான பகுதி? ரசாயன எதிர்வினைக்கு மத்தியஸ்தராக PVC இன் மிகவும் தீங்கு விளைவிக்கும் கூறுகளில் ஒன்றான பிளாஸ்டிசைசர்களில் உள்ள பித்தலேட்டுகளைப் பயன்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு வழியைக் கண்டறிந்தனர். அவற்றின் முடிவுகள் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன இயற்கை வேதியியல்.

“பிவிசி என்பது யாரும் சமாளிக்க விரும்பாத பிளாஸ்டிக் வகையாகும், ஏனெனில் அது அதன் தனித்துவமான சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளது” என்று யுஎம் வேதியியல் துறையில் முதுகலை ஆராய்ச்சியாளராகப் பணியை முடித்த ஃபாக்னானி கூறினார். “PVC பொதுவாக நிறைய பிளாஸ்டிசைசர்களைக் கொண்டுள்ளது, இது மறுசுழற்சி ஸ்ட்ரீமில் உள்ள அனைத்தையும் மாசுபடுத்துகிறது மற்றும் பொதுவாக மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது. இது ஹைட்ரோகுளோரிக்கையும் வெளியிடுகிறது[{” attribute=””>acid really rapidly with some heat.”

Plastic is typically recycled by melting it down and reforming it into the lower quality materials in a process called mechanical recycling. But when heat is applied to PVC, one of its primary components, called plasticizers, leaches out of the material very easily, McNeil says.

They then can slip into other plastics in the recycling stream. Additionally, hydrochloric acid releases easily out of PVC with heat. It could corrode the recycling equipment and cause chemical burns to the skin and eyes—not ideal for workers in a recycling plant.

What’s more, phthalates—a common plasticizer—are highly toxic endocrine disruptors, which means they can interfere with the thyroid hormone, growth hormones, and hormones involved with reproduction in mammals, including humans.

So, to find a way to recycle PVC that does not require heat, Fagnani began exploring electrochemistry. Along the way, she and the team discovered that the plasticizer that presents one of the major recycling difficulties could be used in the method to break down PVC. In fact, the plasticizer improves the efficiency of the method, and the electrochemical method resolves the issue with hydrochloric acid.

“What we found is that it still releases hydrochloric acid, but at a much slower, more controlled rate,” Fagnani said.

PVC is a polymer with a hydrocarbon backbone, Fagnani says, composed of single carbon-carbon bonds. Attached to every other carbon group is a chlorine group. Under heat activation, hydrochloric acid rapidly pops off, resulting in a carbon-carbon double bond along the polymer’s backbone.

But the research team instead uses electrochemistry to introduce an electron into the system, which causes the system to have a negative charge. This breaks the carbon-chloride bond and results in a negatively charged chloride ion. Because the researchers are using electrochemistry, they can meter the rate at which electrons are introduced into the system—which controls how quickly hydrochloric acid is produced.

The acid can then be used by industries as a reagent for other chemical reactions. The chloride ions can also be used to chlorinate small molecules called arenes. These arenes can be used in pharmaceutical and agricultural components. There is material left from the polymer, for which McNeil says the group is still looking for a use. Fagnani says the study shows how scientists might think about chemically recycling other difficult materials.

“Let’s be strategic with the additives that are in plastics formulations. Let’s think about the during-use and end-of-use from the perspective of the additives,” said Fagnani, who is now a research scientist at Ashland, a company focused on making biodegradable specialty additives to consumer goods such as laundry detergents, sunscreens, and shampoos. “Current group members are trying to improve the efficiency of this process even more.”

The focus of McNeil’s lab has been to develop ways to chemically recycle different kinds of plastics. Breaking plastics into their constituent parts could produce non-degraded materials that industry can incorporate back into production.

“It’s a failure of humanity to have created these amazing materials which have improved our lives in many ways, but at the same time to be so shortsighted that we didn’t think about what to do with the waste,” McNeil said. “In the United States, we’re still stuck at a 9% recycling rate, and it’s only a few types of plastics. And even for the plastics we do recycle, it leads to lower and lower quality polymers. Our beverage bottles never become beverage bottles again. They become a textile or a park bench, which then ends up in a landfill.”

Reference: “Using waste poly(vinyl chloride) to synthesize chloroarenes by plasticizer-mediated electro(de)chlorination” by Danielle E. Fagnani, Dukhan Kim, Sofia I. Camarero, Jose F. Alfaro and Anne J. McNeil, 14 November 2022, Nature Chemistry.
DOI: 10.1038/s41557-022-01078-w



LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Latest news

You can now use the Elgato Stream Deck to control your Microsoft Teams meetings

Microsoft has released a Teams plugin for the Elgato Stream Deck, making it possible to add meeting controls...

for only 34.99 euros it is the smartest purchase

If you want to build a smart home, this Amazon speaker is one of the best purchases you...

பாக்டீரியாவால் தயாரிக்கப்பட்ட நானோவைர் காலநிலை மாற்றத்தை எதிர்த்துப் போராடுவதற்கான முக்கிய தடயங்களை வழங்குகிறது

மின்சாரம் தயாரிக்கும் பயோஃபில்ம்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் மின்சார புலத்திற்கு பதில் ஜியோபாக்டரால் தயாரிக்கப்படும் "நானோவாய்கள்". இந்த நானோவாய்கள் சைட்டோக்ரோம் OmcZ இனால் ஆனது மற்றும்...

NVIDIA GeForce RTX 3060 – another variant of the graphics card based on the Ampere architecture has surfaced

There are currently as many as four variants of the GeForce RTX 3060 card available on the world...

for only 34.99 euros it is the smartest purchase

If you want to build a smart home, this Amazon speaker is one of the best purchases you...

NVIDIA GeForce RTX 3060 – another variant of the graphics card based on the Ampere architecture has surfaced

There are currently as many as four variants of the GeForce RTX 3060 card available on the world...

Must read

SAP – Business networks still

In the digital economy, every product turns into...