تبدیل زباله‌های پلاستیکی و زغال به سوخت هیدروژن؛ روشی جدید و ارزون‌تر از آمریکا!

تا حالا شده فکر کنی با این همه زباله پلاستیکی‌ای که داریم، واقعاً قراره باهاشون چیکار کنیم؟ خب، یه گروه خفن تو آزمایشگاه ملی فناوری انرژی آمریکا (NETL) واقعاً دارن یه کار جالب می‌کنن که شاید پلاستیک‌های دورریختنی رو تبدیل کنه به سوخت هیدروژن! NETL یه آزمایشگاه وابسته به وزارت انرژی آمریکاست که تو ایالت‌هایی مثل اورگان و وست ویرجینیا کار می‌کنه.

چی کار می‌کنن؟ تیم خانم پینگ وانگ، اومده پلاستیک‌ها رو با زغال سنگ و بیومس (یعنی همون مواد زیستی مثل ضایعات چوب و گیاه) ترکیب کرده و از یه روش به اسم «گازی‌سازی با بخار» استفاده می‌کنه. حالا گازی‌سازی یعنی چی؟ یعنی مواد اولیه رو در دمای بالا با حضور بخار آب می‌سوزونن تا ترکیبات گازی مثل سینگس (syngas) که مخلوطی از هیدروژن و مونوکسید کربنه، تولید شه. این سینگس می‌تونه هم به عنوان سوخت و هم به عنوان مواد خام شیمیایی استفاده بشه. خلاصه عاشق انرژی‌ها و شیمیدان‌ها باهاش کلی کار دارن!

حالا چرا پلاستیک‌ها انقدر دردسرن؟ مثلاً LDPE (پلاستیک با چگالی پایین، مثل کیسه‌های نایلونی و بسته‌بندی‌ها) و HDPE (پلاستیک با چگالی بالا، مثل بطری و لوله‌) کلی از زباله‌های امروزی رو تشکیل می‌دن. تقریباً همه کشوی زباله‌های ما پر از همیناست. متاسفانه بیشترشون هم یک‌بارمصرف‌ان و قابل بازیافت نیستن یا خیلی خیلی سخت بازیافت می‌شن. طبق آمارها تو ۶۰ سال اخیر ۶.۳ میلیارد تن پلاستیک تولید شده که حدود ۶۰٪شون تو طبیعت و محل دفن زباله مونده. مشکلی که ایجاد میشه اینه که آلودگی آب‌ها، بوی بد و کلی گرفتاری محیط‌زیستی به بار میاره.

گازی‌سازی پلاستیک‌ها اصلاً ساده نیست؛ چون نقطه ذوب پایین دارن و وقتی می‌خوای تو رآکتور حرارت بدی، بهم می‌چسبن و دستگاه رو می‌بندن! تازه باید کلی انرژی بزنی تا به تیکه‌های یکدستی خردشون کنی. کلی هم تار (همون مواد قیرمانند سمج) تولید می‌کنن که راندمان رو میاره پایین.

حالا نوآوری NETL چیه؟
اینجا قشنگیش شروع میشه! اومدن زباله‌‌های زغال‌سنگ (به خاطر داشتن یه سری مواد معدنی به اسم فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، مثل سدیم، پتاسیم و غیره) رو با پلاستیک‌ها مخلوط کردن. این فلزات نقش کاتالیزور طبیعی دارن، یعنی باعث میشن مواد بهتر و تمیزتر گازی‌سازی بشه، قیر و تار کمتر تولید شه و کل فرایند راحت‌تر پیش بره. حتی میشه نسبت پلاستیک و زغال و بیومس رو بسته به کیفیت سوخت نهایی تنظیم کرد. یعنی اگه مثلا میخوای سینگس با درصد هیدروژن بیشتر درست کنی یا راندمان بالاتر بخوای، کافی یه کم دمای رآکتور رو یا نسبت مواد رو تغییر بدی.

این روش یه مزیت مهم دیگه هم داره؛ زباله‌های زغال‌سنگ که معمولاً دردسرن و محیط‌زیست رو آلوده می‌کنن، اینجا خودشون تبدیل به بخش مفیدی از فرایند می‌شن و دیگه نیازی به دفن یا دفع گرون‌قیمت ندارن. در ضمن، انعطاف رو بالا بردن یعنی هر منطقه‌ای بسته به منابع خودش می‌تونه این فرایند رو اجرا کنه.

اما مهم‌ترین بخش ماجرا: نتیجه چی میشه؟
پلاستیک‌هایی که قرار بود باقی بمونن و محیط‌زیست رو نابود کنن، حالا می‌شن یه خوراک عالی برای تولید سوخت‌های پاک مثل هیدروژن و سینگس. این یعنی هم وابستگی به نفت و گاز کمتر میشه (چون پلاستیک‌ها خودشون از نفت ساخته شدن، داریم دوباره ازشون انرژی می‌گیریم)، هم معضل پلاستیک‌های رهاشده رو تا حدی حل می‌کنیم. و با این روش جدید NETL، کل این کارها هم اقتصادی‌تر، هم کارآمدتر و هم سازگارتر با محیط‌زیسته.

خلاصه که اگه همه چیز خوب پیش بره، شاید در آینده پلاستیک‌های دورریختنی رو دیگه به چشم آشغال نبینیم، بلکه بشن یه منبع انرژی سبز و باارزش. شایدم یه روز همین بطری آب معدنی که دستته، تبدیل بشه به سوخت برای اتوبوس برقی یا تولید برق خونت! تازه مقاله کاملش تو مجله معتبر Fuel چاپ شده و دانشمندها کلی جزئیات علمی هم دادن.

به نظرت اگه همچین روشی تو ایران اجرا بشه، چقدر می‌تونه مفید باشه؟

منبع: +