Conversion of plastic waste into vinegar
संदर्भ:
हाल ही में यूनिवर्सिटी ऑफ वॉटरलू (कनाडा) के वैज्ञानिकों ने एक क्रांतिकारी तकनीक विकसित की है, जिसके माध्यम से सूर्य के प्रकाश और एक विशेष उत्प्रेरक का उपयोग करके प्लास्टिक कचरे को एसिटिक एसिड (एसिटिक अम्ल) में परिवर्तित कर सकती है, जो सिरके का मुख्य घटक है।
प्लास्टिक अपशिष्ट का सौर ऊर्जा से सिरके (एसिटिक एसिड) में रूपांतरण:
- तकनीकी तंत्र: यह प्रक्रिया ‘कैस्केड फोटोकैटालिसिस’ (Cascade Photocatalysis) पर आधारित है, जो कवक (Fungi) द्वारा लकड़ी के क्षय की प्राकृतिक प्रक्रिया से प्रेरित है।
- उत्प्रेरक: इसमें Fe@C3N4 SAC (कार्बन नाइट्राइड पर स्थित लोहे के एकल परमाणु) का उपयोग किया जाता है।
- प्रक्रिया: सौर ऊर्जा की उपस्थिति में, उत्प्रेरक हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स उत्पन्न करता है जो प्लास्टिक की लंबी पॉलीमर श्रृंखलाओं को तोड़कर उन्हें CO2 मध्यवर्ती में बदल देते हैं। अगले चरण में, वही उत्प्रेरक इन मध्यवर्ती अणुओं को सीधे एसिटिक एसिड (सिरके का मुख्य तत्व) में बदल देता है।
लाभ:
- प्रचालन स्थितियां: यह अभिक्रिया सामान्य तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर होती है, जिससे यह ऊर्जा-कुशल बनती है।
- प्लास्टिक की विविधता: यह तकनीक PET (बोतलें), PE (पॉलीथीन), और PP (पैकेजिंग) पर प्रभावी है। विशेष रूप से PVC के साथ यह उच्च दक्षता दिखाती है।
- मिश्रित अपशिष्ट प्रबंधन: वर्तमान रीसाइक्लिंग के विपरीत, यह तकनीक मिश्रित प्लास्टिक धाराओं को संसाधित कर सकती है।
- जलीय पारिस्थितिकी तंत्र: चूंकि यह प्रक्रिया पानी में होती है, यह नदियों और महासागरों में माइक्रोप्लास्टिक को आणविक स्तर पर समाप्त करने के लिए उपयोगी है।
- कचरे से धन: यह तकनीक प्लास्टिक प्रदूषण को 18 मिलियन टन वार्षिक मांग वाले औद्योगिक कच्चे माल (एसिटिक एसिड) में बदलकर ‘चक्रीय अर्थव्यवस्था’ को बढ़ावा देती है।
- जलवायु प्रतिबद्धता: यह विधि शून्य अतिरिक्त कार्बन उत्सर्जन सुनिश्चित करती है, जो भारत के Net Zero 2070 लक्ष्यों और प्लास्टिक अपशिष्ट प्रबंधन नियम, 2024 के अनुरूप है।
चुनौतियां:
- लागत: प्रक्रिया में प्रयुक्त हाइड्रोजन पेरोक्साइड अत्यधिक महंगा है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन आर्थिक रूप से कठिन हो जाता है।
- स्केलेबिलिटी: प्रयोगशाला से निकलकर बड़े औद्योगिक संयंत्रों में सूर्य के प्रकाश का समान वितरण सुनिश्चित करना एक जटिल इंजीनियरिंग चुनौती है।
- अशुद्धियाँ: प्लास्टिक कचरे में मौजूद भोजन और लेबल जैसी अशुद्धियाँ उत्प्रेरक को निष्क्रिय कर रासायनिक प्रतिक्रिया की शुद्धता घटा देती हैं।
- स्थायित्व: बार-बार उपयोग से उत्प्रेरक (Catalyst) की क्षमता कम हो जाती है, जिससे इसके रखरखाव और प्रतिस्थापन का खर्च बढ़ जाता है।
