एक सामान्य प्लास्टिक के लिए एक स्थायी भविष्य को आकार देना

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एक सामान्य प्लास्टिक के लिए एक स्थायी भविष्य को आकार देना

क्रेडिट: शटरस्टॉक / एक्सटार्ज़

पॉलीयुरेथेन दुनिया की सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्लास्टिक सामग्री में से एक है, लेकिन इसे अक्सर हमारे दैनिक जीवन में अनदेखा कर दिया जाता है। फिर भी चाहे आप घर पर हों, काम पर हों या अपने वाहन में हों, यह आमतौर पर बहुत दूर नहीं है, गद्दे और फर्नीचर कुशनिंग से लेकर बिल्डिंग इंसुलेशन, कार के पुर्जे और यहां तक ​​कि जूते के तलवों तक के सामान्य उपयोग के साथ।


लेकिन अन्य प्लास्टिकों की तरह जो बड़े पैमाने पर बिना पुनर्चक्रण के हो जाते हैं, पॉलीयुरेथेन का व्यापक उपयोग इसके पर्यावरणीय प्रभाव के बारे में चिंता पैदा कर रहा है। पुनर्चक्रण के लिए पॉलीयुरेथेन को पुनर्प्राप्त करने के अवसरों को बेहतर ढंग से समझने के लिए और इसके उत्पादन में इस्तेमाल होने वाले रसायनों को संयंत्र-आधारित विकल्पों के साथ बदलने के लिए, अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) आर्गन नेशनल लेबोरेटरी, नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी और द डॉव केमिकल कंपनी के शोधकर्ता एक साथ शामिल हुए। “संयुक्त राज्य अमेरिका में पॉलीयूरेथेन की सामग्री प्रवाह” का पहला व्यापक मूल्यांकन। अध्ययन हाल ही में जर्नल में प्रकाशित हुआ था पर्यावरण विज्ञान और प्रौद्योगिकी.

नॉर्थवेस्टर्न सेंटर फॉर इंजीनियरिंग सस्टेनेबिलिटी एंड रेजिलिएशन के सहयोगी निदेशक और प्लास्टिक पर कार्यक्रम के सदस्य सह-लेखक जेनिफर डन ने समझाया, “लक्ष्य यह समझना था कि संयुक्त राज्य अमेरिका में पॉलीयूरेथेन का उपयोग कितना रैखिक बनाम कितना परिपत्र है।” , नॉर्थवेस्टर्न (ISEN) में स्थिरता और ऊर्जा संस्थान में पारिस्थितिक तंत्र और सार्वजनिक स्वास्थ्य। “हम यह भी देखना चाहते थे कि क्या सर्कुलरिटी बढ़ाने और पॉलीयूरेथेन की जैव-आधारित सामग्री को बढ़ाने के अवसर हैं।”

एक रैखिक अर्थव्यवस्था वह है जिसमें कच्चे माल का उपयोग उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है और फिर आमतौर पर उनके जीवन के अंत में फेंक दिया जाता है। एक वृत्ताकार अर्थव्यवस्था में, उन्हीं सामग्रियों को पुनः प्राप्त किया जाता है और पुन: उपयोग किया जाता है। यह जीवाश्म ईंधन जैसे अतिरिक्त प्राकृतिक संसाधनों को निकालने की आवश्यकता को सीमित करता है, जबकि लैंडफिल में भेजे जाने वाले कचरे की मात्रा को कम करता है।

डन, जो नॉर्थवेस्टर्न के मैककॉर्मिक स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में रासायनिक और जैविक इंजीनियरिंग के एक सहयोगी प्रोफेसर भी हैं, ने कहा कि शोधकर्ताओं को पॉलीयूरेथेन के लिए एक बड़े पैमाने पर रैखिक प्रणाली खोजने की उम्मीद है, “शुरुआती सामग्री से अंत तक सामग्री प्रवाह परिप्रेक्ष्य के माध्यम से इसे देखकर। जीवन का, यह केवल स्पष्ट रूप से रैखिक था।”

सह-लेखक ट्रॉय हॉकिन्स के अनुसार, जो आर्गन के सिस्टम असेसमेंट सेंटर में ईंधन और उत्पाद समूह का नेतृत्व करते हैं, अध्ययन ने कई जटिलताओं पर प्रकाश डाला जो प्रभावित करती हैं कि पॉलीयुरेथेन को कैसे और कब पुनर्प्राप्त और पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है।

“पॉलीयूरेथेन कठोर से लेकर लचीले तक विभिन्न रूपों में मौजूद हैं, और इनमें से प्रत्येक अनुप्रयोग अलग तरह से दिखता है और कार्य करता है। पिछले 50 वर्षों में पॉलीयुरेथेन का उपयोग तेजी से बढ़ा है, और कई उपयोग लंबे समय तक चलने वाले हैं। तो अब जो हो रहा है वह नहीं हो सकता है अगले 10, 20 या 30 वर्षों के लिए उपयोग से बाहर हो जाते हैं। और विभिन्न अनुप्रयोगों में पॉलीयुरेथेन की एकाग्रता के साथ एक समस्या है। उदाहरण के लिए, एक गद्दे या कालीन पैडिंग की तुलना में एक चिपकने वाला या सीलेंट अलग करना और पुनर्प्राप्त करना बहुत कठिन है,” वह कहा।

इसके अतिरिक्त, पॉलीयुरेथेन के लिए आपूर्ति श्रृंखला लंबे समय से डायसोसायनेट्स नामक विषाक्त पदार्थों को शामिल करने के लिए जानी जाती है, और अध्ययन ने पहचान की कि उनका उपयोग कैसे और कहाँ किया जाता है।

हॉकिन्स ने कहा, “इस पूरी तस्वीर के होने से हमें पहली बार पॉलीयुरेथेन को पुनर्प्राप्त करने और पुनर्चक्रण के अवसर देखने की अनुमति मिलती है, और कुछ इनपुट को पॉलीयुरेथेन उत्पादन में बदलने के लिए सुरक्षित, कम कार्बन जैव-आधारित रसायनों के साथ पर्यावरण और सुरक्षा संबंधी चिंताएं हैं।”

अध्ययन के अनूठे पहलुओं में से एक डॉव की भागीदारी थी, जिसके बारे में डन ने कहा कि शोधकर्ताओं ने वास्तविक उद्योग प्रथाओं के आधार पर विस्तृत डेटा और तकनीकी अंतर्दृष्टि को शामिल करने की अनुमति दी।

“डॉव इस अध्ययन का अभिन्न अंग था। डॉव सह-लेखकों के अनुभव ने वास्तविक दुनिया के ज्ञान में विश्लेषण को आधार बनाया कि पॉलीयुरेथेन कैसे बनाया और उपयोग किया जाता है,” उसने कहा। “वे अपने सिस्टम की सर्कुलरिटी बढ़ाने और क्लीनर सामग्री को शामिल करने के लिए सर्वोत्तम प्रथाओं में सबसे आगे रहने में भी बहुत रुचि रखते हैं।”

हॉकिन्स ने कहा कि Argonne और नॉर्थवेस्टर्न के बीच भी एक मजबूत सहयोग था, जिनमें से प्रत्येक ने कई वर्षों में निर्मित क्षमताओं और संसाधनों की एक विस्तृत श्रृंखला को सहन किया। “यह वास्तव में तालमेल और एक अवसर प्रदान करता है जो हमारे पास स्वतंत्र रूप से नहीं हो सकता है,” उन्होंने कहा। “और इसने हमें नए तत्वों को शामिल करने की अनुमति दी, जिन्हें हम आमतौर पर जीवन चक्र के आकलन में ट्रैक नहीं करते हैं।”

इस प्रोजेक्ट को पूरा होने में करीब एक साल का समय लगा। यह ऊर्जा दक्षता और नवीकरणीय ऊर्जा कार्यालय के भीतर डीओई बायोएनेर्जी टेक्नोलॉजीज कार्यालय द्वारा प्रायोजित किया गया था और आईएसईएन द्वारा प्रशासित, अत्यधिक पुन: प्रयोज्य प्लास्टिक पहल के लिए सहयोगी तीन साल के जिम्मेदार नवाचार के हिस्से के रूप में।

अगले चरणों के लिए, डन ने कहा कि टीम नए रसायन विज्ञान के विकास में मदद करने के लिए अध्ययन का उपयोग करेगी जिससे अधिक पुन: प्रयोज्य, जैव-आधारित पॉलीयूरेथेन हो सकते हैं।

“यह हमारे और अन्य शोधकर्ताओं के लिए इन आपूर्ति श्रृंखलाओं के बारे में ज्ञान के इस शरीर में योगदान देने के लिए आवश्यक होने जा रहा है, अगर हम एक परिपत्र अर्थव्यवस्था डिजाइन करना चाहते हैं,” उसने कहा। “हमें आज चीजों की स्थिति को समझना होगा यदि हम ऐसी तकनीकें बनाने जा रहे हैं जो लागत प्रभावी हैं और पुनर्नवीनीकरण प्लास्टिक सामग्री का उत्पादन करते हैं जो अब हमारे द्वारा उपयोग किए जाने की तुलना में उच्च या उच्च प्रदर्शन है।”

हॉकिन्स ने कहा कि अंतिम लक्ष्य प्लास्टिक को खत्म करना नहीं है, बल्कि यह सुनिश्चित करना है कि उनका उपयोग जिम्मेदार और टिकाऊ तरीके से किया जा रहा है।

“प्लास्टिक अविश्वसनीय रूप से उपयोगी है और समाज के लिए इसके बहुत सारे लाभ हैं। अगर हमें प्लास्टिक से छुटकारा पाना है तो हमें सभी प्रकार की अन्य समस्याओं से निपटना होगा, जो स्वयं प्लास्टिक की तुलना में अधिक पर्यावरणीय नुकसान का कारण बन सकती हैं,” उन्होंने कहा। कहा। “इसलिए हमें मौजूदा व्यवस्था में हस्तक्षेप करने और बेहतरी के लिए चीजों को बदलने के तरीकों की तलाश करते रहना होगा।”


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अधिक जानकारी:
चाओ लिआंग एट अल, संयुक्त राज्य अमेरिका में पॉलीयूरेथेन की सामग्री प्रवाह, पर्यावरण विज्ञान और प्रौद्योगिकी (2021)। डीओआई: 10.1021 / acs.est.1c03654

Argonne राष्ट्रीय प्रयोगशाला द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: शेपिंग ए सस्टेनेबल फ्यूचर फॉर ए कॉमन प्लास्टिक (2021, 19 नवंबर) 19 नवंबर 2021 को https://phys.org/news/2021-11-sustainable-future-common-plastic.html से प्राप्त किया गया

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