كيف أدى اكتشاف عرضي إلى إنتاج بلاستيك جديد قابل لإعادة التدوير بدرجة عالية

صادف يوم الأحد الاحتفال السنوي الثامن والأربعين بيوم الأرض، الحدث العالمي الذي يحتفل بأهمية حماية البيئة. هذا العام، تركز شبكة يوم الأرض على "تغيير الموقف والسلوك البشري بشكل جذري تجاه المواد البلاستيكية وتحفيز الحد بشكل كبير من التلوث البلاستيكي".

 جيمي جارسيا
 تبذل شركة IBM، وكيميائية البوليمرات، جيمي جارسيا، أكثر من نصيبها العادل لمساعدتنا في إجراء هذه التغييرات - أحيانًا عن طريق الصدفة.

 خلال مشروع حديث، نجح جيمي في تفكيك البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET)، وهو البلاستيك المستخدم في صناعة الزجاجات، إلى مونومرات جديدة مفيدة - وهي اللبنات الأساسية للمواد البلاستيكية. خلال الأيام التالية، قامت بإعداد تفاعل لاختبار مدى جدوى صنع مواد بلاستيكية جديدة باستخدام هذه المونومرات. ثم، أثناء جمع المكونات، أصبح الخليط الذي صنعته قاسيًا.
 قال جارسيا: "حسنًا، كلمة "تصلب" هي عبارة بخس".

 حاولت طحن الخليط المتصلب، لكنه لم ينكسر. وقالت: "كان علي في الواقع أن آخذ مطرقة وأكسر القارورة للوصول إلى البلاستيك ومعرفة ما صنعته".

 جارسيا في المختبر.
 أجرت جارسيا وفريقها تجارب على المادة الجديدة، باستخدام تقنيات تشمل النمذجة الحاسوبية الميكانيكية الكمومية. واكتشفوا أن المادة الجديدة خفيفة الوزن وأقوى من العظام ومقاومة للمذيبات. بالإضافة إلى ذلك، وجدوا أنه يمكن إعادة تدويره وإعادة استخدامه مئات المرات، بدلاً من ثلاث أو أربع مرات المسموح بها مع المواد البلاستيكية الحالية.

 وقالت: "إن طرق إعادة تدوير البلاستيك الحالية تؤدي إلى تدهور المادة في كل مرة يتم تفكيكها وإعادة تشكيلها، مما يعني أنه لا يمكن إعادة استخدامها لنفس الغرض مرتين". يمكن استخدام المادة التي اكتشفها جارسيا في صناعة الأجزاء البلاستيكية، ثم تفكيكها مرة أخرى إلى مسحوق واستخدامها في البناء مرة أخرى، مرارًا وتكرارًا.

 وقالت: "لا توجد حتى الآن البنية التحتية اللازمة لإعادة تدوير البلاستيك كيميائيا، وقد تكون العملية أكثر تكلفة". "على المدى الطويل، سيكون الأمر يستحق ذلك، حيث يمكننا استعادة المزيد من المواد لدينا وتوفير الطاقة والموارد ومساحة مدافن النفايات."

 وفي إشارة إلى الرأسمالية الطبيعية: الثورة الصناعية التالية، قال جارسيا: "إن تدفق الجزيئات في الاقتصاد الأمريكي عبارة عن نفايات نقية بنسبة 99.98 بالمائة"، وأشار إلى "أننا بحاجة إلى تغيير علاقتنا بالبلاستيك". ومن خلال عملها، أظهرت جارسيا طريقًا مثيرًا للمضي قدمًا.