المواد البلاستيكية المستخدمة حاليًا في الحقائب ، والألعاب ، والطاولات ، والأدوات المنزلية ، والزجاجات ، التعبئة والتغليف والمنتجات الأكثر تنوعًا من حولنا من أصل أحفوري ، أي أنها مشتقة من البترول.
كما هو موضح في النص تكرير الزيتيمر النفط الخام بعملية التقطير الجزئي في المصافي وينتج عدة كسور. بعض هذه الكسور ، بدورها ، تمر بعملية تكسير في أي جزيئات الهيدروكربونات تتفكك الجزيئات الأكبر وتنتج جزيئات أصغر. تخضع هذه الهيدروكربونات ذات السلاسل الكربونية الأصغر لتفاعلات البلمرة التي ينتج عنها البلاستيك.
ا بولي ايثيلين، على سبيل المثال ، عبارة عن بوليمر ناتج عن الإضافة المتتالية للعديد من جزيئات الإيثيلين (أو الإيثيلين). ينتج هذا الإيثيلين بشكل أساسي عن تكسير النفتا ومعالجة غاز طبيعي، جزئين مشتقين من البترول.
بلمرة الإيثيلين إلى البولي إيثيلين
باستخدام البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE أو HDPE) ومع البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE أو LDPE) ، يتم تصنيع العديد من الأشياء ، مثل الماء والمشروبات الغازية وزجاجات العصير ؛ مفارش المائدة ، أنواع مختلفة من التغليف ، الأكياس البلاستيكية ، ستائر الحمام ، الأفلام البلاستيكية ، تغليف الأدوية والأغذية ، طلاء الأسلاك والكابلات والأنابيب ولعب الأطفال والأواني الأجهزة المنزلية.
منتجات البولي إيثيلين عالية ومنخفضة الكثافة
المشكلة هي أن هذا البلاستيك غير قابل للتحلل ، أي أنه لا يتحلل بفعل الكائنات الحية الدقيقة مثل الفطريات والبكتيريا. وبالتالي ، عندما يتم التخلص منها ، ينتهي بهم الأمر بالبقاء في البيئة لعقود وحتى لقرون ، مما يزيد من تفاقم مشكلة تراكم القمامة وتلوث المياه والتربة والهواء.
البوليمرات ذات الأصل الأحفوري غير قابلة للتحلل البيولوجي وتولد تلوثًا كبيرًا
علاوة على ذلك ، فإن استخراج النفط واستغلاله يولد أيضًا تلوثًا وآثارًا بيئية.
بالنظر إلى هذه المشاكل وأنه من المستحيل عمليا التفكير في تطور مجتمعنا بدون استخدام البوليمرات ، هناك حاجة ملحة لإيجاد بدائل للمواد البلاستيكية المصدر حفرية.
كان التقدم الكبير في هذا الصدد هو إنتاج البلاستيك الأخضر أو البولي إيثيلين الأخضر من إيثانول قصب السكر. دستورها هو نفسه تمامًا مثل البولي إيثيلين الشائع ، مع نفس الخصائص والأداء وتعدد الاستخدامات. والفرق الوحيد هو المادة الخام المستخدمة في إنتاجها ، والتي بدلاً من أن تكون زيتًا ، هي قصب السكر.
باختصار ، تتم عملية الإنتاج على النحو التالي:
1- يحصد قصب السكر ويؤخذ إلى المطاحن ، حيث يمر من خلال العملية المشتركة إنتاج الكحول (الإيثانول - H.3C CH2 ─ يا). يمكن رؤية هذه العملية بالتفصيل في النص إنتاج الإيثانول;
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
قصب السكر هو المادة الخام لإنتاج البولي إيثيلين الأخضر
2- يمر الكحول المنتج بعملية تجفيف للحصول على الإيثين ؛
ح3C CH2 ─ أوه → CH2 CH2 + ح2ا
رد الفعل هذا موضح في النص. الجفاف الجزيئي للكحوليات.
3- ال يتم بلمرة الإيثيلين في وحدات إنتاج البولي إيثيلين.
4- البولي إيثيلين الأخضر تتحول إلى المنتجات المرغوبة، مثل أفلام الحفاضات واللعب وخزانات وقود المركبات وحاويات الزبادي والحليب والشامبو والمنظفات.
من بين المزايا الرئيسية لهذا البلاستيك الأخضر ، يمكننا تسليط الضوء على:
* 100٪ قابلة لإعادة التدوير ؛
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للبولي إيثيلين الأخضر في أنه قابل لإعادة التدوير بالكامل
* مصدر مادته الخام (قصب السكر) متجدد ، على عكس النفط المحدود.
* لا يساهم في إضافة ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الغلاف الجوي. هذا الغاز هو السبب الرئيسي للاحترار العالمي وينتج عن طريق الوقود الأحفوري. في حالة البلاستيك الأخضر ، يمكن أن يساهم في الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري ، بالنظر إلى أن مزارع قصب السكر تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، وتمتص ثاني أكسيد الكربون.2 الجو؛
* حتى عند حرقه ، فإن البولي إيثيلين من إيثانول قصب السكر يكون محايدًا عمليًا بالنسبة إلى ثاني أكسيد الكربون2. وبالتالي ، بعد استخدامها والتخلص منها ، يمكن حرق هذه المواد البلاستيكية لتوليد الطاقة ، مما يوفر في استخدام الوقود الأحفوري.
لسوء الحظ، البولي إيثيلين الأخضر غير قابل للتحلل. ولكن يمكن تصنيفها على أنها مادة بلاستيكية حيوية لأنه وفقًا لتعريف الرابطة الأوروبية للبلاستيك الحيوييتم تصنيف المواد البلاستيكية المنتجة من مصادر متجددة و / أو المواد البلاستيكية القابلة للتحلل على أنها مواد بلاستيكية حيوية أو بوليمرات حيوية.
ومع ذلك ، فإن المشكلة التي أشار إليها البعض هي أنه ، لإنتاج هذا البلاستيك الأخضر ، سيكون من الضروري توسيع زراعة قصب السكر ، والتي يمكن أن تحتل الأراضي التي ستُستخدم لمحاصيل أخرى ، بالإضافة إلى حقيقة أن قصب السكر يُستخدم بالفعل على نطاق واسع لإنتاج الكحول والسكر. تشير التقديرات إلى أن هكتارًا واحدًا من قصب السكر ينتج ثلاثة أطنان من البلاستيك الأخضر.
أول شركة تنتج هذا البلاستيك كانت براسكين. وفقًا للمنتجين والخبراء في القضية ، فإن سيناريو إنتاج المواد الخام من البلاستيك الأخضر موات ولن يؤثر على إنتاج السكر أو وقود الإيثانول. علاوة على ذلك ، يُعتقد أن تطوير تقنيات جديدة سيساعد في عملية الإنتاج هذه.
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
