اسید باتری‌های قدیمی خودرو معمولاً به‌عنوان یک مشکل دیده می‌شود: خورنده، کثیف و پس از بازیابی سرب، به‌صرفه برای نگه‌داشتن نیست. اما پژوهشگران دانشگاه کمبریج راهی یافته‌اند که آن مایع ناخواسته را به کاری بسیار جالب‌تر وادار کنند. در مطالعه‌ای در مجله ژول، آن‌ها نشان می‌دهند که اسید باتری مصرف‌شده می‌تواند به تجزیهٔ ضایعات پلاستیکی کمک کرده و هم‌زمان هیدروژن پاک تولید کند.
این نوعی شیمی است که تا وقتی اعداد و شواهد کنار هم قرار نگیرند غیرمحتمل به‌نظر می‌رسد. تیم می‌گوید راکتور خورشیدی آن‌ها بیش از ۲۶۰ ساعت به کار ادامه داد بدون اینکه افت قابل‌توجهی در عملکرد دیده شود، نشانه‌ای از این که فرآیند ممکن است بسیار پایدارتر از بسیاری ایده‌های اولیهٔ آزمایشگاهی باشد. به همان اندازه مهم، پژوهشگران معتقدند این روش می‌تواند روی چندین نوع ضایعات پلاستیکی کار کند، نه فقط مجموعهٔ محدودی از مواد.
یک جریان پسماند که با جریان پسماند دیگر تلاقی می‌کند
جذابیت آن آشکار است. جهان در دریایی از پلاستیک غرق است، با صدها میلیون تن تولید سالانه، در حالی که نرخ بازیافت به‌طرز دردناکی پایین است. در عین حال، باتری‌های سربی-اسیدی خودرو مقدار قابل‌توجهی اسید دارند که معمولاً پس از جدا کردن فلز ارزشمند خنثی و دور ریخته می‌شود. دو مشکل پسماند. یک راهکار عملی.
سال‌هاست که دانشمندان می‌دانند اسیدها می‌توانند به شکستن پلاستیک‌ها کمک کنند. مشکل دوام بود. اکثر کاتالیزورها نمی‌توانند مدت طولانی در شرایط اسیدی شدید دوام بیاورند، که استفاده در مقیاس بزرگ را دشوار می‌کند. کی کوارتنگ، نویسندهٔ اصلی مطالعه و دانشجوی دکترای دانشگاه کمبریج، گفت چالش یافتن یک فوتوکاتالیزور ارزان بود که بتواند در برابر آن محیط مقاومت کند بدون اینکه فرو بریزد.
در اینجا بود که پیشرفت پدید آمد. تیم کاتالیزوری توسعه داد که در اسید خرد نمی‌شود و در عوض اجازه می‌دهد یک چرخهٔ بسته شکل بگیرد، جایی که یکی از جریان‌های پسماند صنعتی به ورودی فرایند مفید دیگری تبدیل می‌شود. نتیجه یک سیستم چرخشی است که کمتر شبیه بازیافت سنتی و بیشتر شبیه بازاندیشی کامل در مورد پسماند به نظر می‌رسد.
نور خورشید، اسید و پلاستیک در یک راکتور
فرآیندی که پژوهشگران آن را بازفرمینگ اسیدی فوتوشیمیایی با نیروی خورشید می‌نامند، شگفت‌انگیزاً ساده است. ابتدا، اسید باتری مصرف‌شده به تجزیهٔ ضایعات پلاستیکی به مواد شیمیایی ساده‌تر مانند اتیلن‌گلیکول کمک می‌کند، ترکیبی که در محصولاتی از ضد یخ تا جوهرها استفاده می‌شود. سپس نور خورشید بقیهٔ کار را انجام می‌دهد و فوتوکاتالیزور مخلوط را به هیدروژن و اسید استیک تبدیل می‌کند، که به‌طور معمول شناخته‌شده‌ترین جز در سرکه است.
به بیان ساده، این سیستم پلاستیک و اسید دورریخته‌شده را به چیزی با ارزش انرژی واقعی تبدیل می‌کند. این همان نوع شیمی است که بخش انرژی پاک دوست دارد: فشرده، کارآمد و در صورت قابلیت مقیاس، احتمالاً کاربردی در دنیای واقعی. تیم همچنین گزارش داد که کاتالیزور برای ۱۱ روز، یا حدود ۲۶۴ ساعت، فعال ماند بدون کاهش معنی‌داری در عملکرد.
البته، این هنوز کار آزمایشگاهی است، نه یک محصول تجاری تمام‌شده. پژوهشگران صریح‌اند که آزمایش‌های بیشتری لازم است، به‌ویژه برای درک مدت‌زمان عمر راکتورها و رفتار آن‌ها خارج از شرایط کنترل‌شده. و نه، این راه‌حلِ همهٔ بحران پلاستیک جهانی نیست. بازیافت مرسوم همچنان اهمیت دارد، و احتمالاً برای مدت طولانی مهم خواهد ماند.
با این حال، پیام کلی را نمی‌توان نادیده گرفت. پسماند لازم نیست که به‌عنوان پسماند باقی بماند. همان‌طور که اروین ریسنر، نویسندهٔ ارشد مطالعه، گفته است، ایده ایجاد ارزش از چیزی است که در غیر این صورت دور انداخته می‌شد. استفاده از نور خورشید و اسید باتری دورریخته‌شده برای تولید سوخت هیدروژنی همهٔ مشکلات محیط‌زیستی را حل نخواهد کرد، اما می‌تواند مسیر بسیار امیدبخشی را باز کند.
گفتگو
نظر بگذارید
نظرات (3)
ترکیب اسید باتری و پلاستیک دورریختنی برای تولید هیدروژن؟ عجیب ولی منطقیه... اگر خرجش بالا نره، میتونه خیلی کاربردی بشه
این یکی از اون ایده‌هاست که اولش میگی نه بابا، بعد میبینی عدد و ساعت کارکردش بد نیست. فقط ببینن تو دنیای واقعی هم دوام میاره یا نه
جالبه ولی هنوز بوی آزمایشگاه میده... اگه تو مقیاس بالا جواب بده واقعا دو تا پسماند رو با یه تیر زده