Penyelidik ETH Zurich telah merintis kaedah untuk mengitar semula Plexiglas hampir sepenuhnya ke dalam blok bangunan monomernya, membuka kemungkinan baharu untuk penggunaan plastik yang mampan.
Dalam perkembangan terkini untuk dunia sains bahan, penyelidik ETH Zurich telah mencapai apa yang telah lama dianggap hampir mustahil - pecahan lengkap Plexiglas ke dalam blok bangunan monomernya. Kejayaan mereka berjanji untuk merevolusikan kitar semula plastik, menawarkan alternatif yang mampan kepada amalan semasa yang sering mengakibatkan pembakaran dan kemudaratan alam sekitar.
Satu pasukan saintis, yang diterajui oleh Athina Anastasaki, penolong profesor di Jabatan Bahan di ETH Zurich, telah menemui kaedah untuk memecahkan Plexiglas, secara kimia dikenali sebagai polimetil metakrilat (PMMA), kepada monomer.
Monomer ini kemudiannya boleh ditulenkan melalui proses penyulingan mudah untuk mencipta bahan gred dara untuk produk Plexiglas baharu.
Satu Proses yang Mudah dan Teguh
Proses inovatif melibatkan melarutkan Plexiglas dalam pelarut berklorin dan memanaskan campuran pada suhu antara 90 darjah Celsius dan 150 darjah Celsius sambil mendedahkannya kepada UV atau cahaya yang boleh dilihat. Ini mencetuskan tindak balas penyahpolimeran yang difasilitasi oleh radikal klorin yang dibebaskan daripada pelarut.
"Proses kami sangat mudah," kata Anastasaki dalam siaran berita. "Apa yang kita perlukan ialah pelarut berasaskan klorin dan untuk memanaskan campuran kitar semula terlarut pada suhu antara 90 dan 150°C untuk memulakan tindak balas penyahpolimeran dengan bantuan UV atau cahaya nampak."
Apa yang menjadikan penemuan ini begitu luar biasa ialah kesederhanaan dan keberkesanan mekanisme itu, walaupun ketika berurusan dengan rantai polimer panjang dan pelbagai bahan tambahan yang biasanya menyukarkan usaha kitar semula.
Para penyelidik menguji kaedah pada Plexiglas pelbagai warna dari pasaran DIY dan masih mencapai hasil antara 94% dan 98%.
Implikasi Penting untuk Industri Plastik
Kesan potensi kejayaan ini tidak boleh diperkatakan. Plexiglas, dengan pengeluaran global tahunan kira-kira 3.9 juta tan, digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, termasuk aeroangkasa, automotif, elektronik dan pembinaan.
Secara tradisinya, kitar semula plastik telah terhad dan tidak cekap, sering membawa kepada pembakaran plastik campuran, yang menjana pelepasan berbahaya.
Sehingga kini, satu-satunya kaedah perindustrian yang mampu memecahkan rantai polimer yang serupa ialah pirolisis, yang melibatkan penguraian terma sekitar 400 darjah Celsius. Pirolisis, bagaimanapun, menghasilkan campuran produk belahan yang tidak cekap dari segi ekonomi untuk ditulenkan.
Kaedah ETH mengetepikan batasan ini, menawarkan penyelesaian yang lebih cekap tenaga dan lebih bersih.
Ke Arah Masa Depan yang Mampan
Walaupun kaedah semasa bergantung pada pelarut berklorin, pasukan Anastasaki sudah melihat ke hadapan.
“Sebatian kimia berklorin membahayakan alam sekitar. Matlamat seterusnya kami adalah untuk mengubah suai tindak balas untuk membolehkan mereka berfungsi tanpa pelarut berklorin,” tambah Anastasaki.
Memandang ke hadapan, kerja pasukan ETH Zurich membuka jalan baharu untuk kaedah kitar semula yang menyasarkan pecahan rantai polimer yang tidak boleh diakses secara kimia sebelum ini. Ini boleh menjadi penukar dalam pertempuran berterusan menentang sisa plastik, memberikan laluan ke hadapan yang lebih mampan.
Diterbitkan dalam jurnal Sains, perkembangan ini adalah bukti kuasa penyelidikan inovatif dalam menangani beberapa cabaran alam sekitar yang paling mendesak pada zaman kita.
sumber: ETH Zurich