همه پلاستیکها یکسان نیستند؛ برخی از انواع و رنگهای پلاستیک نسبت به دیگران بازیافتپذیرتر هستند. بهطور خاص، فومهای سیاه و دربهای قهوه که اغلب از پلیاستایرن ساخته میشوند، معمولاً به دلیل افزودنیهای رنگی که جداسازی مؤثر را دشوار میکنند، به محلهای دفن زباله ختم میشوند. اکنون پژوهشگران توانستهاند با کمک نور خورشید یا LEDهای سفید، افزودنی موجود در پلاستیکهای سیاه را به مواد اولیه قابل استفاده مجدد تبدیل کنند.
یکی از روشهای نوظهور برای بازیافت پلاستیک، استفاده از نور برای شکستن پلاستیک به مواد شیمیایی قابل استفاده مجدد است. این فرآیند به ترکیبی کمککننده نیاز دارد که نور را به گرما تبدیل کند تا پیوندهای پلیمری شکسته شوند. اما پیدا کردن ترکیب مناسبی که زباله بیشتری تولید نکند و بهراحتی در مواد بازیافتی گنجانده شود، چالش بزرگی برای محققان است.
پژوهشگران با بهرهگیری از افزودنی موجود در زبالههای پلاستیک سیاه به نام «کربن سیاه»، روشی نوین ارائه دادهاند. آنها ترکیبی از پلیاستایرن و کربن سیاه را آسیاب کرده، آن را در یک ویال شیشهای مهر و مومشده قرار داده و زیر LEDهای سفید با شدت بالا به مدت 30 دقیقه قرار دادند. در این فرآیند، کربن سیاه نور LED را به گرما تبدیل کرد و این گرما ساختار مولکولی پلیاستایرن را شکست و به ترکیبات کوتاهتر تبدیل نمود که بهراحتی از یکدیگر جدا شدند.
با استفاده از این تکنیک روی زبالههای پلاستیکی مصرفی مانند ظروف غذا و دربهای قهوه، پژوهشگران مشاهده کردند که تا 53 درصد از پلیاستایرن به مونومر استایرن تبدیل شد. اگرچه نمونههای آلوده به روغن کانولا، سس سویا یا آب پرتقال کارایی کمتری داشتند، اما این روش همچنان مؤثر بود.
همچنین، هنگامی که منبع نور از LEDها به نور خورشید متمرکز در فضای باز تغییر کرد، بازده واکنش تا 80 درصد افزایش یافت. بهطور مشابه، پلاستیکهای چندرنگ شامل سیاه، زرد، قرمز و بیرنگ در شرایط نور خورشید 67 درصد تبدیل شدند، در حالی که LEDها تنها 45 درصد بازده داشتند.
این پژوهش نشان میدهد که با استفاده از نور خورشید میتوان فرآیند بستهای برای بازیافت پلاستیکهای رنگی و سیاه ایجاد کرد. بهرهگیری از افزودنیهای موجود در این نوع زبالهها، امکان بازیافتی پایدارتر و مؤثرتر را فراهم میکند.