Ադելաիդայի համալսարանի ասպիրանտ Սյաո Լուի ղեկավարությամբ հրապարակված հոդվածում ուսումնասիրվել է, թե ինչպես արևային էներգիայով աշխատող տեխնոլոգիաները կարող են օգտագործված պլաստիկը վերածել ջրածնի, սինթեզ-գազի և այլ օգտակար քիմիական նյութերի՝ ճանապարհ հարթելով դեպի էկոլոգիապես ավելի առողջ տնտեսություն։

Ամեն տարի աշխարհում արտադրվում է ավելի քան 460 միլիոն տոննա պլաստիկ, միլիոնավոր տոննաներ հայտնվում են շրջակա միջավայրում։ Միևնույն ժամանակ, հանածո վառելիքից կախվածությունը նվազեցնելու հրատապ անհրաժեշտությունը խթանում է էկոլոգիապես ավելի մաքուր էներգիայի աղբյուրների որոնումը։

Chem Catalysis ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը ցույց է տվել, որ ածխածնով և ջրածնով հարուստ պլաստիկը կարելի է օգտագործել ոչ թե որպես թափոն, այլ որպես անսպառ ռեսուրս։

«Պլաստիկը հաճախ ընկալվում է որպես լուրջ բնապահպանական խնդիր, սակայն, միևնույն ժամանակ այն մեծ հնարավորություններ է բացում մեր առջև, - ասել է Լուն։ - Եթե մենք կարողանանք արևի լույսի օգնությամբ արդյունավետ կերպով պլաստիկի թափոնները վերածել էկոլոգիապես մաքուր վառելիքի, ապա կկարողանանք միաժամանակ լուծել ինչպես շրջակա միջավայրի աղտոտման, այնպես էլ էներգամատակարարման խնդիրները»։

Արևային էներգիայի կիրառմամբ ֆոտոռեֆորմինգ կոչվող գործընթացում պլաստիկը համեմատաբար ցածր ջերմաստիճաններում քայքայելու համար օգտագործվում են լուսաակտիվ նյութեր, որոնք կոչվում են ֆոտոկատալիզատորներ, հայտնել է «Научная Россия»-ն։ Այս ռեակցիաների արդյունքում կարելի է ստանալ ջրածին՝ օգտագործման վայրում զրոյական արտանետումներով էկոլոգիապես մաքուր վառելիք, ինչպես նաև արդյունաբերության մեջ կիրառվող այլ արժեքավոր քիմիական նյութեր։

Ի տարբերություն ջրածին ստանալու համար ջրի ճեղքման ավանդական մեթոդի՝ պլաստիկի կիրառմամբ ֆոտոռեֆորմինգն ավելի էներգախնայողական է, քանի որ պլաստիկն ավելի հեշտ է օքսիդացվում, և այդ գործընթացը պոտենցիալ առումով ավելի հարմար է մասշտաբային կիրառման համար։

Հետազոտողները հասել են ջրածնի, քացախաթթվի և նույնիսկ դիզելային վառելիքին համապատասխան ածխաջրածինների արտադրության բարձր ցուցանիշների։ Որոշ դեպքերում փոխակերպման համակարգերն անընդհատ աշխատել են ավելի քան 100 ժամ, ինչը վկայում է դրանց կայունության և արդյունավետության բարձրացման մասին։

Սակայն այս հետազոտությունում նշվել են նաև լուրջ խնդիրներ, որոնք անհրաժեշտ է լուծել՝ նախքան տեխնոլոգիան լայն տարածում ստանալը։

«Հիմնական խոչընդոտներից մեկը հենց պլաստիկի թափոնների վերամշակման բարդությունն է, - նշել է պրոֆեսոր Դուանը։ - Պլաստիկի տարբեր տեսակներ վերամշակման ընթացքում տարբեր կերպ են դրսևորվում, իսկ ներկանյութերի և կայունացուցիչների նման հավելումները կարող են ազդել գործընթացի ընթացքի վրա։ Ուստի առավելագույն արդյունավետության և արտադրանքի բարձր որակի հասնելու համար անհրաժեշտ են արդյունավետ տեսակավորում և նախնական մշակում»։

Մեկ այլ խնդիր կապված է ֆոտոկատալիզատորների մշակման հետ։ Այս նյութերը պետք է լինեն երկարակյաց, կարողանան դիմակայել ագրեսիվ քիմիական ազդեցություններին և երկար ժամանակ պահպանել իրենց արդյունավետությունը։ Ժամանակակից համակարգերը կարող են դեգրադացվել, ինչը սահմանափակում է դրանց երկարաժամկետ օգտագործումը։

«Լաբորատոր հաջողությունների և դրանց գործնական կիրառման միջև դեռևս բաց կա, - նշել է պրոֆեսոր Դուանը։ - Մեզ անհրաժեշտ են ավելի հուսալի կատալիզատորներ և ավելի կատարելագործված համակարգեր, որպեսզի ապահովենք այս տեխնոլոգիայի արդյունավետությունն ու տնտեսական նպատակահարմարությունն արդյունաբերական մասշտաբներով»։

Արտադրանքների տարանջատումը նույնպես մնում է առանցքային խնդիր։ Փոխակերպման գործընթացում հաճախ առաջանում է գազերի և հեղուկների խառնուրդ, որը պահանջում է էներգատար մաքրման փուլեր, որոնք կարող են նվազեցնել ընդհանուր բնապահպանական արդյունավետությունը։

Այս խնդիրները լուծելու համար հետազոտողները ավելի համալիր մոտեցման կոչ են անում, որը կհամատեղի ձեռքբերումները կատալիզատորների մշակման, ռեակտորների նախագծման և համակարգերի օպտիմալացման ոլորտներում։ Նոր գաղափարների թվում են անընդհատ հոսքով ռեակտորները, բազմաէներգետիկ համակարգերը, որոնք համատեղում են արևային էներգիան ջերմային կամ էլեկտրական էներգիայի հետ, ինչպես նաև գործընթացների ավելի խելացի մոնիթորինգը՝ արդյունավետությունը բարձրացնելու համար։