وقتی ماسک‌های مصرف‌شده به سوختی ارزشمند تبدیل می‌شود!

به گزارش سایت طلا و به نقل از مجله "Bioresource Technology"، ماسک‌های جراحی تقریبا در همه کشورهای جهان به عنوان نخستین خط دفاعی در برابر کووید-۱۹ استفاده می‌شوند. مدت کوتاهی پس از آغاز همه‌گیری، تقاضا برای ماسک‌های یک بار مصرف، افزایش یافت و به سطح بی‌سابقه‌ای رسید. تا ژوئن ۲۰۲۰، چین به تنهایی حدود ۲۰۰ میلیون ماسک در روز تولید می‌کرد. این امر، حجم عظیم زباله‌های فله‌ای که توسط این ماسک‌ها ایجاد می‌شود را افزایش داد. این افزایش ناگهانی همراه با کمبود کارکنان در سیستم‌های مدیریت زباله، تهدیدی را که این محصولات برای سلامتی انسان و محیط زیست ایجاد می‌کنند، تشدید کرد.

آیا ماسک‌های دور ریخته شده را می‌توان به محصول مفیدی تبدیل کرد تا آنها از خاک و اقیانوس‌های ما دور نگه داشته شوند؟ یک گروه بین‌المللی از دانشمندان، امکان تبدیل ماسک‌های جراحی به مواد شیمیایی را از طریق یک فرآیند تجزیه حرارتی موسوم به "پیرولیز"(pyrolysis) بررسی کردند. این گروه بین‌المللی به سرپرستی پروفسور "یونگ سیک اوک"(Yong Sik Ok) و دکتر "ژیانگژو یوآن"(Xiangzhou Yuan)، از "دانشگاه کره"(Korea University) در کره جنوبی، پژوهشی را انجام داده‌اند که از حمایت قابل توجه پروفسور "هون هو"(Xun Hu) از "دانشگاه جینان"(University of Jinan) و پروفسور "ژیائونان وانگ"(Xiaonan Wang)، از "دانشگاه ملی سنگاپور"(University of Singapore) برخوردار شده است.

اگرچه فرآیند پیرولیز ترکیب موسوم به "پلی‌پروپیلن"(polypropylene) که مولفه اصلی ماسک‌های جراحی به شمار می‌رود، پیشتر به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است اما ماسک‌ها معمولا حاوی عناصر دیگری هستند که می‌توانند بر رفتار آنها هنگام تجزیه در اثر حرارت تأثیر بگذارند. بنابراین، پژوهشگران باید به دقت بررسی می‌کردند که شرایط پیرولیز چگونه بر محصولات به دست آمده که به شکل گاز، مایع و جامد هستند، تأثیر می‌گذارد. برای این منظور، آنها آزمایش‌های متعددی را در دماهای گوناگون انجام دادند و محصولات مورد نظر را در معرض این شرایط قرار دادند.

یک مجموعه از شرایط پیرولیز، یک روغن مایع غنی از کربن و فاقد اکسیژن را به عنوان محصول اصلی به همراه داشت. تجزیه و تحلیل‌های بیشتر نشان داد که این روغن دارای ارزش حرارتی بالایی است که فقط کمی کمتر از سوخت دیزل و بنزین است. به عبارت دیگر، نتایج نشان داد که ماسک‌های جراحی را می‌توان به مواد قابل سوختن تبدیل کرد که می‌توانند کاربردهای گوناگونی مانند تولید برق داشته باشند.

در هر حال، داستان به همین جا ختم نمی‌شود زیرا تبدیل زباله به یک محصول مفید، لزوما آن را به ایده خوبی تبدیل نمی‌کند. مهم است که ابتدا اثرات زیست محیطی ترکیبی همه فرآیندهای دخیل ارزیابی شود و پیش از اجرا، آنها را با رویه‌های فعلی مقایسه کرد. بنابراین، پژوهشگران روش پیشنهادی خود موسوم به "ارزیابی چرخه حیات"(LCA) را برای درک بهتر مزایا و معایب آن به کار گرفتند. ارزیابی چرخه حیات، روشی است که به طور گسترده برای تعیین کمیت اثرات زیست محیطی مرتبط با کل چرخه عمر یک محصول به کار می‌رود. در مورد ایده این پژوهش، ماسک‌های دور ریخته شده، آغاز چرخه را نشان می‌دهند و برق تولیدشده با استفاده از سوخت به دست آمده، نشان‌دهنده پایان آن است.

نتایج به کارگیری ارزیابی چرخه حیات، امیدوارکننده بود و نشان داد که روش تبدیل ماسک‌های دور انداخته شده به برق، عملکرد بهتری نسبت به بسیاری از روش‌های مدیریت پسماند معمولی دارد و کارآیی خود را در چندین جنبه، از جمله انتشار کمتر دی‌اکسید کربن، کاهش اثر سمی بر زمین و کاهش انتشار فسفر ثابت می‌کند. دکتر یوآن گفت: ما تأیید کردیم که تبدیل ماسک‌های جراحی مصرف‌شده به محصولات مرتبط با انرژی، مسیری پایدار و امیدوارکننده را همراه با مزایای زیست محیطی قابل توجه نشان می‌دهد.

یافته‌های این پژوهش به طور کلی نشان می‌دهند که پیرولیز، یک گزینه جذاب برای حل مشکلات ناشی از ماسک‌های جراحی مصرف‌شده است که راه را برای مدیریت پایدار زباله‌ها هموار می‌کند و در عین حال، انرژی تولید می‌کند و اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد.

پروفسور اوک گفت: درک روش‌های جدید برای تبدیل ماسک‌های جراحی به محصولات با ارزش مرتبط با انرژی به ما کمک می‌کند تا آلودگی پلاستیکی را کاهش دهیم و در آینده به روش تبدیل پایدار زباله به انرژی دست یابیم. مسیر جدیدی که در پژوهش ما ارائه شده است، می‌تواند به محافظت از اکوسیستم‌های زمین و رسیدن به چندین هدف توسعه پایدار سازمان ملل کمک کند.