محققان رویکرد جدیدی را برای بازیافت ترموپلاستیک PET با استفاده از برق ایجاد کرده اند.
PET یکی از رایج ترین مواد مورد استفاده در پرینت سه بعدی است که پس از PLA و ABS/ASA سومین محبوبیت است.
این تعجب آور نیست، با توجه به تطبیق پذیری PET: این ماده نسبتاً قوی است، استحکام ضربه ای زیادی دارد و حتی می تواند شفاف باشد. این خواص همچنین آن را به یک انتخاب محبوب برای بطری های نوشیدنی تبدیل می کند.
با این حال، همانطور که همه می‌دانند، سالانه تعداد زیادی بطری نوشیدنی ساخته و دفع می‌شوند. بخش خوبی از این بطری ها تبدیل به زباله می شوند و این به چالش رو به رشد میکروپلاستیک در جهان کمک می کند. به همین دلیل محققان به دنبال راه بهتری برای بازیافت مواد PET بودند.
محققان چهار رویکرد فعلی را برای بازیافت PET فهرست کردند:
- بازیافت اولیه: اکستروژن مجدد ساده از مواد PET
- بازیافت مکانیکی: ترکیب PET در سایر مصالح ساختمانی با استفاده از گرما و نیرو
- بازیافت مواد شیمیاییPET برای استفاده مجدد با فرآیندهای شیمیایی مختلف پیچیده و گران به مونومرهای پایه تجزیه می شود
- بازیافت کواترنر: PET سوزانده می شود و انرژی از گرمای تولید شده بازیابی می شود
به نظر می رسد که تا حد زیادی محبوب ترین رویکرد بازیافت مکانیکی است، که ساده ترین روش برای اجرا است – اما این برای موادی است که در واقع بازیافت می شوند. PET بیشتری وجود دارد که هرگز بازیافت نمی شود.
در دنیای پرینت سه بعدی، بازیافت اولیه محبوب ترین رویکرد است. در این روش می‌بینیم که پرینت‌های سه‌بعدی استفاده‌شده، تکه‌های کار یا جریانی از بطری‌های نوشیدنی استفاده‌شده خرد شده و دوباره به رشته پرینتر سه‌بعدی قابل استفاده اکسترود می‌شوند.
این رویکرد توسط چندین سازمان تلاش شده است، اما هرگز با جامعه بزرگتر چاپ سه بعدی مواجه نشده است. من گمان می‌کنم که به این دلیل است که هزینه فیلامنت بازیافتی کمی بالاتر از فیلامنت معمولی است، و به این دلیل که یک الزام زیست‌محیطی در جامعه بالا نیست. همچنین مسئله افزایش مقیاس چنین عملیاتی وجود دارد که تمایل به استفاده از تجهیزات گران قیمت دارند و منابع محدودی از مواد ورودی ثابت دارند.
به دلیل این امر، عملیات فیلامنت بازیافتی نسبت به تنظیمات صنعتی بزرگ که توسط ارائه دهندگان عمده فیلامنت استفاده می شود، در مقیاس کوچکتر است.
شاید این موضوع در آینده با پیشرفت جدیدی از سوی محققان دانشگاه کلرادو، بولدر، تغییر کند. آنها توانستند روش جدیدی برای تجزیه مواد PET با استفاده از فرآیند الکتروشیمیایی ایجاد کنند. توضیح می دهند:
یک عامل کاهنده الکترون ما، رادیکال‌های آنیونی جزء پلیمری ترفتالات را تولید می‌کند که به نوبه خود در معرض هوا تجزیه می‌شوند. نتایج زمینه را برای توسعه روش‌های بازیافت مبتنی بر الکتریسیته فراهم می‌کند که می‌تواند درک مکانیکی عمیق و قابل دسترسی را از واکنش‌های مولکول‌های کوچک به کار گیرد که سپس می‌تواند به روش‌های تکنولوژیکی پایدار و مقیاس‌پذیر برای ساختارشکنی ماکرومولکول تبدیل شود.
این کاملاً متفاوت از فرآیندهای بازیافت شیمیایی فعلی است که به دماهای شدید و “شرایط شدید Ph” نیاز دارند. فرآیند جدید شبیه به الکترولیز است که در آن یک ماده واسطه معرفی می شود.
ایده در اینجا تجزیه PET به مونومرهای پایه است که می توانند به نوبه خود به مواد PET پایه: گلوله ها بازسازی شوند.
سپس آن گلوله‌ها در سیستم‌های تولید رشته استاندارد مورد استفاده قرار می‌گیرند و مانند هر رشته PET غیر بازیافتی ظاهر می‌شوند.
این مهم است: ایده این است که تولیدکنندگان فیلامنت مجبور نباشند سیستم، تجهیزات یا فرآیندهای خود را تغییر دهند. آنها به سادگی از یک ماده ورودی متفاوت استفاده می کنند که اتفاقاً بازیافت می شود.
امیدواریم هزینه گلوله‌های بازیافتی با استفاده از رویکرد جدید مشابه هزینه فعلی گلوله‌های خام باشد. اگر چنین است، تغییر به PET بازیافتی ساده به نظر می رسد.
از طریق Science Direct
منبع: https://www.fabbaloo.com/news/innovative-pet-recycling-researchers-develop-electricity-based-method
