بفضل إعادة التدوير الكيميائي.. بلاستيك المستقبل بـ"7 أرواح"

في يوم من الأيام، ربما تعيش المواد البلاستيكية في أقمارنا الصناعية والسيارات والإلكترونيات حياتها الثانية أو الـ25 أو الـ22.

ويشرح بحث جديد من جامعة كولورادو بولدر الأمريكية، نُشر في"نيتشر كميثتري"، كيف يمكن تقسيم فئة من البلاستيك المتين المستخدم على نطاق واسع في صناعات الفضاء والإلكترونيات الدقيقة إلى اللبنات الأساسية الأساسية، ثم تشكل مرة أخرى في نفس المادة.

• معاد تدويرها.. ستائر بلاستيك تحمي قرية إسبانية من الشمس

وتوثق الدراسة كيف يمكن تكسير هذا النوع من البلاستيك وإعادة تصنيعه بشكل دائم، دون التضحية بخصائصه الفيزيائية المرغوبة، وهي خطوة رئيسية في تطوير بوليمرات شبكية قابلة للإصلاح وقابلة لإعادة التدوير بالكامل، وهي مادة صعبة بشكل خاص لإعادة التدوير، حيث إنها مصممة لتحافظ على شكلها وسلامتها في درجات الحرارة الشديدة والظروف القاسية الأخرى.

ويقول وي تشانغ، المؤلف الرئيسي للدراسة ورئيس قسم الكيمياء: "نحن نفكر خارج الصندوق في طرق مختلفة لكسر الروابط الكيميائية، ويمكن أن تساعد أساليبنا الكيميائية في إنشاء تقنيات ومواد جديدة، فضلاً عن استخدامها للمساعدة في حل أزمة المواد البلاستيكية الحالية".

وتشير نتائجهم أيضا إلى أن إعادة النظر في الهياكل الكيميائية للمواد البلاستيكية الأخرى يمكن أن تؤدي إلى اكتشافات مماثلة حول كيفية تفكيك وإعادة بناء روابطها الكيميائية بالكامل، مما يتيح الإنتاج الدائري للمزيد من المواد البلاستيكية في حياتنا اليومية.

وفي منتصف القرن العشرين، تم اعتماد المواد البلاستيكية في كل مكان تقريبًا في كل صناعة وجزء من الحياة تقريبا لأنها مريحة للغاية وعملية ورخيصة، ولكن بعد نصف قرن، وبعد الطلب والإنتاج المتزايد، يشكل البلاستيك مشكلة كبيرة لصحة الكوكب والبشر.

ويتطلب إنتاج البلاستيك كميات كبيرة من النفط وحرق الوقود الأحفوري، وتنتج المواد البلاستيكية التي يمكن التخلص منها مئات الملايين من الأطنان من النفايات كل عام، والتي تنتهي في مقالب القمامة والمحيطات وحتى في أجسامنا، على شكل جزيئات بلاستيكية دقيقة.

وبالتالي، فإن إعادة التدوير هي المفتاح للحد من التلوث البلاستيكي وانبعاثات الوقود الأحفوري هذا القرن.

وتعمل طرق إعادة التدوير التقليدية على تفكيك البوليمرات ميكانيكيا إلى مساحيق أو حرقها أو استخدام الإنزيمات البكتيرية لحلها، والهدف هو الحصول على قطع أصغر يمكن استخدامها لشيء آخر، مثل الأحذية المصنوعة من الإطارات المطاطية المعاد تدويرها أو الملابس المصنوعة من زجاجات المياه البلاستيكية المعاد تدويرها، إنها ليست نفس المادة بعد الآن، لكنها لا تنتهي في مكب النفايات أو المحيط.

ولكن ماذا لو كان بإمكانك إعادة بناء عنصر جديد من نفس المادة؟ ماذا لو لم توفر إعادة التدوير حياة ثانية للبلاستيك فحسب، بل تجربة متكررة؟.. هذا بالضبط ما أنجزه تشانغ وزملاؤه، فقد عكسوا طريقة كيميائية واكتشفوا أن بإمكانهم كسر وتشكيل روابط كيميائية جديدة في بوليمر عالي الأداء بشكل خاص.

ويقول تشانغ: "يمكن أن تكون هذه الكيمياء ديناميكية أيضًا، ويمكن أن تكون قابلة للعكس، ويمكن إصلاح تلك الرابطة، ونحن نفكر في طريقة مختلفة لتشكيل نفس العمود الفقري، فقط من نقاط انطلاق مختلفة."