จากการศึกษาในปี 2020 สหรัฐฯ ผลิตขยะพลาสติกมากกว่าประเทศอื่น ๆ ประมาณ 46.3 ล้านตัน หรือ 287 ปอนด์ต่อคนต่อปี
อัตราการฟื้นตัวของประเทศ 9% จะไม่มีวันตามทันทำไมมันต่ำจัง?คุณสมบัติทางเคมีของพลาสติกในปัจจุบันทำให้รีไซเคิลได้ยากที่สุดแม้แต่เทอร์โมพลาสติกที่ละลายได้ก็อ่อนตัวลงทุกครั้งที่ใช้ซ้ำสิ่งนี้นำไปสู่อุปสรรคที่แท้จริงในการรีไซเคิล - เศรษฐกิจแค่ไม่มีแรงจูงใจในการทำกำไร
แต่ตอนนี้ ทีมนักเคมีจากมหาวิทยาลัยนอร์ธแคโรไลนาที่แชปเพิลฮิลล์ ได้พลิกสถานการณ์พวกเขาพบวิธีย่อยสลายพลาสติกและสร้างวัสดุใหม่ให้แข็งแรงและแข็งแรงกว่าเดิม ซึ่งหมายความว่าอาจมีคุณค่ามากกว่า
Frank leibfarth ผู้ช่วยศาสตราจารย์วิชาเคมีที่ UNC School of Arts and Sciences กล่าวว่า "แนวทางของเรามองว่าขยะพลาสติกเป็นทรัพยากรที่มีคุณค่าสำหรับการผลิตโมเลกุลและวัสดุใหม่ เราหวังว่าวิธีนี้จะส่งเสริมแรงจูงใจทางเศรษฐกิจของการรีไซเคิล พลาสติกและเปลี่ยนขยะให้เป็นสมบัติจริงๆ"
Erik Alexanian ศาสตราจารย์ leibfarth และ UNC Chapel Hill ผู้เชี่ยวชาญด้านการสังเคราะห์ทางเคมี อธิบายในวารสาร Science ว่าจะปิดวงจรการรีไซเคิลพลาสติกได้อย่างไร
พันธะไฮโดรคาร์บอนเป็นหนึ่งในพันธะเคมีที่แข็งแกร่งที่สุดในธรรมชาติความเสถียรทำให้ยากต่อการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติเป็นยา และการรีไซเคิลพลาสติกเชิงพาณิชย์ทำได้ยาก
อย่างไรก็ตาม โดยการปรับเปลี่ยนพันธะไฮโดรคาร์บอนทั่วไปในพอลิเมอร์ กล่าวคือ ส่วนประกอบพื้นฐานของพลาสติกสมัยใหม่ที่ใช้ในถุงอาหาร ขวดน้ำและขวดน้ำ บรรจุภัณฑ์อาหาร ชิ้นส่วนรถยนต์ และของเล่น ทำให้อายุของโพลีเมอร์ขยายได้มากกว่าพลาสติกที่ใช้แล้วทิ้ง
ด้วยความช่วยเหลือของรีเอเจนต์ที่เพิ่งค้นพบซึ่งสามารถลอกอะตอมไฮโดรเจนออกจากสารประกอบยาและพอลิเมอร์ นักเคมีของ UNC สามารถสร้างพันธะใหม่ที่ซึ่งก่อนหน้านี้คิดว่าจะไม่ทำปฏิกิริยา
"ความเก่งกาจของวิธีการของเราคือสามารถบรรลุการแปลงพันธะไฮโดรคาร์บอนที่มีคุณค่ามากมายในสารประกอบที่สำคัญมากมาย" Alexanian กล่าว
เปลี่ยนขยะให้เป็นสมบัติ
กลุ่ม Leibfarth ในแคโรไลนามุ่งเน้นไปที่การออกแบบโพลีเมอร์ที่ชาญฉลาด ใช้งานได้จริง และยั่งยืนมากขึ้น
ด้วยการสนับสนุนของการทำงานร่วมกันตามนโยบายของ NC ทีมงานได้พัฒนาพอลิเมอร์ที่ดูดซับได้ดีซึ่งสามารถขจัดสารเคมีอันตรายออกจากน้ำดื่มได้
นักวิจัยมองเห็นการใช้แนวทางใหม่นี้เพื่อช่วยแปลงขยะพลาสติกที่รีไซเคิลได้ยากให้เป็นพอลิเมอร์ที่มีมูลค่าสูง
โดยเริ่มจากบรรจุภัณฑ์โฟมพลาสติกที่ใช้ปกป้องผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ระหว่างการขนส่ง มิฉะนั้น จะถูกฝังในที่สุดตัวอย่างสำหรับฟองสบู่หลังการบริโภคนั้นจัดทำโดย High Cube LLC ซึ่งเป็นบริษัทรีไซเคิลในเมือง Durham รัฐนอร์ทแคโรไลนาโฟมทำจากพลาสติกความหนาแน่นต่ำที่เรียกว่าโพลิโอเลฟินเชิงพาณิชย์
นักเคมีได้คิดค้นวิธียืดอายุการใช้งานของพลาสติกแบบใช้แล้วทิ้งให้กลายเป็นพลาสติกมูลค่าสูงที่เรียกว่าไอโอโนเมอร์ด้วยการคัดแยกอะตอมไฮโดรเจนออกจากโพลิโอเลฟินส์สารไอโอโนเมอร์ที่ได้รับความนิยมคือ Dow's Surlyn ซึ่งเป็นวัสดุที่นิยมใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหารต่างๆ
พลาสติกรีไซเคิลส่วนใหญ่ถูก "ย่อยสลายและรีไซเคิล" เป็นผลิตภัณฑ์คุณภาพต่ำ เช่น พรมหรือเสื้อผ้าโพลีเอสเตอร์ ซึ่งอาจยังคงอยู่ในหลุมฝังกลบหากเต่าเข้าใจผิดว่าพลาสติกในทะเลเป็นอาหาร พลาสติกที่ถูกทิ้งในแหล่งน้ำอาจเป็นอันตรายต่อชีวิตในทะเล
แต่ถ้าสารเคมีสามารถนำมาใช้ซ้ำๆ กับพอลิเมอร์เพื่อช่วยรีไซเคิลได้ครั้งแล้วครั้งเล่า "มันอาจจะเปลี่ยนวิธีที่เรามองพลาสติก" leibfarth กล่าว
การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของ ASC นำนักเรียนเข้าสู่หลักสูตรการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ดั้งเดิม ระบบหลักสูตร และความก้าวหน้าทางวิชาการของมหาวิทยาลัยในอเมริกา และจัดทำรูปแบบโครงงานที่มีระดับความยากง่ายต่างกันไปตามระดับการศึกษาและความสามารถของนักเรียน เพื่อช่วยให้นักเรียนได้รับการเลื่อนตำแหน่งขั้นสูง โอกาสที่ตรงกับระดับความสามารถที่สอดคล้องกัน
