Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi’ndeki kimyacılar, güneş ışığını kullanarak plastik atıkları değerli kimyasallara dönüştürebilecek bir yöntem keşfetti. Araştırma ekibi öncelikle plastikleri katalizörleriyle bir çözücü içinde karıştırdı. Akabinde çözeltinin ışık enerjisini kullanmasını ve çözünmüş plastikleri yakıt hücrelerinde elektrik üretmek için kullanılan bir kimyasal ile formik aside dönüştürmesini sağladı.
Ekip, katalizörleri taşıtlar için çelik alaşımlarında ve uçaklar için alüminyum alaşımlarında yaygın olarak kullanılan ekonomik, biyouyumlu metal vanadyumdan üretti. Vanadyum bazlı katalizör, polietilen gibi biyolojik olarak parçalanamayan bir tüketici plastiği içeren ve suni güneş ışığına maruz bırakılan bir çözelti içinde çözündüğünde, plastik içindeki karbon-karbon bağlarını altı gün içinde parçaladı. Bu işlem polietileni, enerji santralleri ve hidrojen yakıt hücresi araçlarında enerji üretimi için de kullanılabilen, doğal olarak oluşan bir koruyucu ve antibakteriyel madde olan formik aside dönüştürdü.
“Güneş ışığını yakıt ve diğer kimyasal ürünler üretmek için kullanmak için sürdürülebilir ve uygun maliyetli yöntemler geliştirmeyi hedefledik. Görünür ışık ve ağır metal içermeyen bir katalizör kullanılarak, polietilen gibi biyolojik olarak parçalanamayan bir plastiği tamamen parçalayabilen bu yeni kimyasal işlem, bu konuda kayıtlara geçen ilk işlemdir.” Prof. Soo
Atıkları kaynaklara dönüştüren bu çevre dostu katalizör gibi yenilikçi sıfır atık çözümleri geliştirmek sürdürülebilir bir gelecek geliştirme vizyonunun bir parçası. Organik gruplar tarafından desteklenen vanadyum bazlı katalizör, kimyasal bir reaksiyonu yürütmek için ışık enerjisi kullanıyor ve fotokatalist olarak biliniyor. Fotokatalistler, genellikle fosil yakıtların yanması sonucu ortaya çıkan, ısı gerektiren endüstride yapılan reaksiyonların aksine kimyasal reaksiyonların güneş ışığından güç almasını sağlıyor. Yeni fotokatalistin diğer avantajları platin, paladyum veya rutenyum gibi pahalı veya toksik metallerden yapılan yaygın katalizörlerin aksine düşük maliyetli, bol ve çevre dostu olması olarak karşımıza çıkıyor.
Atık plastiklerin faydalı kimyasallara dönüştürülmesi için başka yaklaşımlar denemiş olsa da birçok yaklaşım istenmeyen reaktifler veya ölçeklendirmek için çok fazla adım içeriyor. Çoğu plastik biyolojik olarak parçalanamıyor çünkü yüksek sıcaklıklar uygulanmadan kolayca bozulmayan, karbon-karbon bağları adı verilen olağanüstü inert kimyasal bağları içeriyorlar. Geliştirilen yeni vanadyum bazlı fotokatalist, bu bağları kırmak için özel olarak tasarlandı ve bunu alkol grubu olarak bilinen yakındaki bir kimyasal gruba kilitleyerek ve fermuar gibi molekülü çözmek için güneş ışığından emilen enerjiyi kullanarak yapıyor.
Plastik numuneler ilk önce bir toz halinde olan katalizör çözülmeden önce bir çözücü içinde 85 santigrat derecede ısıtılarak çözüldü, çözelti daha sonra birkaç gün yapay güneş ışığına maruz bırakıldı. Ekip bu yaklaşımı kullanarak fotokatalistlerin 30’dan fazla farklı bileşikteki karbon-karbon bağlarını parçalayabildiğini ve sonuçlarının çevre dostu, düşük maliyetli bir fotokatalist kavramını ortaya koyduğunu gösterdi.
Kaynak: sciencedaily
