سولارابيك – الولايات المتحدة الأمريكية، 25 سبتمبر 2025: طوّر فريق بحثي بقيادة جامعة ديلاوير الأمريكية محفزًا مبتكرًا قادرًا على تحويل النفايات البلاستيكية إلى وقود سائل بكفاءة وسرعة تتفوق على جميع الطرق الحالية. ويقدم هذا الإنجاز حلاً جذريًا محتملاً لأزمة التلوث البلاستيكي المتفاقمة، عبر تحويل المواد المهدرة إلى مورد طاقة مستدام.
هندسة دقيقة تطلق العنان للبوليمرات
تكمن قوة هذه التقنية في مادة نانوية فريدة تُعرف باسم المكسينات (MXenes)، وهي مادة تتألف من طبقات ثنائية الأبعاد مكدسة فوق بعضها البعض. في حين أنه في حالتها التقليدية، تعيق هذه الطبقات المتراصة مرور جزيئات البوليمر البلاستيكية الضخمة، مما يحد من فعالية التفاعل الكيميائي. وللتغلب على هذا التحدي، ابتكر الباحثون بنية جديدة أطلقوا عليها “المكسينات متوسطة المسامية”، وذلك عبر إدخال أعمدة دقيقة من مادة السيليكا بين هذه الطبقات. وقد أدت هذه الهندسة النانوية إلى فتح مساحات ومسامات تسمح للبلاستيك المصهور بالتدفق بحرية والتلامس الكامل مع المحفز. كما أنه، ولإتمام العملية، قام الفريق بتحميل هذه البنية المسامية بمادة الروثينيوم (ruthenium)، وهو العنصر المحفز الذي يعمل على تكسير الروابط الكيميائية في البلاستيك عبر عملية تعرف بالتحلل الهيدروجيني.
نتائج قياسية وجودة وقود غير مسبوقة
أظهرت الاختبارات العملية التي أُجريت على البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، وهو النوع الشائع في صناعة أكياس التسوق والأغشية، نتائج استثنائية. فقد نجح المحفز الجديد في مضاعفة معدلات التفاعل الكيميائي تقريبًا مقارنة بالتقنيات السابقة، مما يعني تحويلًا أسرع للنفايات. بالإضافة إلى ذلك، تميز المحفز بانتقائية عالية، حيث وجّه التفاعل لإنتاج وقود سائل عالي الجودة بكفاءة، مع تقليل كبير في تكوين النواتج الثانوية غير المرغوب فيها، مثل غاز الميثان. ووفقًا للباحثين، فإن استقرار جسيمات الروثينيوم النانوية داخل طبقات المكسين هو ما منح المحفز هذه الفعالية المزدوجة في تسريع التفاعل وتحسين جودة المنتج النهائي. ويتطلع الفريق الآن إلى توسيع نطاق أبحاثه لتطوير محفزات متخصصة لمختلف أنواع البلاستيك، تمهيدًا للتعاون مع الشركاء الصناعيين وتحويل هذه التقنية إلى واقع ملموس.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: جامعة ديلاوير
