Нидерланддын Эйндховен Технологиялык университетинин (TU/e) изилдөөчүсү LED жарыгын колдонуу менен пластиктин жаңы түрүн жасап да, бузуп да көрдү. Кайра иштетүүнүн жаңы багытын табуу боюнча изилдөөнүн түпкү максаты – дүйнөнүн башкы экологиялык көйгөйлөрүнүн бири – пластиктин өндүрүлүшүн азайтуу.
Эйндховен технологиялык университети кабарлагандай, алардын ассистент-профессору Фабиан Айзенрайх (Fabian Eisenreich) изилдөөнүн жүрүшүндө LED жарыгын колдонуу менен жаңы түрдөгү, жогорку көрсөткүчкө ээ пластикти түзүп жана бузуп көрдү.
Бул жаңычыл материал чыныгы айланма кайра иштетүүгө мүмкүнчүлүк берет, анткени, процессти сапатын жоготпостон улам-улам кайталоого болот. Advanced Materials журналынын Rising Stars басылышында жарыяланган илимий изилдөө туруктуу химия жаатында чоң жаңылык болуп, келечекте пластик калдыктарга болгон мамилебизди да өзгөртүшү мүмкүн.
“Чынында, биз молекулалык дизайнерлербиз. Биздин изилдөө багытыбыз кайра иштетүүгө ылайыктап долбоорлоо концепциясына негизделген. Пластиктерди кайра иштетүүнүн инновациялык ыкмаларын турмушка ашыруу үчүн жаңы полимерлерди түзөбүз. Ошол эле учурда органикалык (био-негиздеги) материалдарды колдонобуз, уулуу заттардан алыс болобуз жана бүт процессти мүмкүн болушунча табиятка зыян тийгизбегидей туруктуу кылуу үчүн калдыктарды минималдаштырабыз”,- деп мүнөздөйт Айзенрайх ал өкүлү болгон Полимердик жогорку көрсөтмө материалдар изилдөө тобунун химиялык инженерия жана химия лабораторияларындагы негизги иш багытын.
Пластик жана анын полимер чынжырлары
“Адатта пластиктер формага келтирүүгө боло турган полимер чынжырларынан турат. Азыркы учурда пластикти кайра иштетүү негизинен мындайча жүргүзүлөт: ысытуу, эритүү жана кайра форма берүү. Бирок бул ыкмада полимер чынжырларынын сапаты убакыт өткөн сайын начарлайт. Ошондуктан бул процессти чексиз кайталоо мүмкүн эмес, демек акырында жаңы пластик өндүрүүгө баары бир туура келет”,- дейт Айзенрайх пластикти кайра иштетүүнүн учурдагы салттуу технологиясы тууралуу.
Илимпоздун айтымында, жабык циклдүү химиялык кайра иштетүү – эң мыкты альтернатива боло алат.
“Туура химиялык реакциянын жардамы менен полимер чынжырын өзүнүн баштапкы түзүүчү бөлүктөрүнө так ажыратууга болот. Андан кийин бул бөлүктөрдү кайра колдонуп, мүнөздөмөлөрү жана сапаты бирдей так ошол эле полимерди кайрадан жасоого мүмкүн. Муну ишке ашыруу үчүн дал ушундай так реакцияга дуушар боло тургандай кылып долбоорлонгон полимерлер керек”.
Полимерди жарык менен тандап ажыратуу
Бул багытта Айзенрайх алардын изилдөөсү LED жарыгын колдонуу менен фотохимиялык кайра иштетүүгө басым жасаганына токтолду.
“Жарыктын жардамы менен полимерлерди түзүү салыштырмалуу жөнөкөй. Бирок аларды ошол эле жол менен кайрадан түзүү же кайра иштетүү – анча жеңил эмес жана толук жаңы изилдөө багыты. Чындыгында, кыйынчылык – жарыкты колдонуу менен полимердеги туруктуу химиялык байланыштарды тандап ажыратуу жана баштапкы түзүүчү бөлүктөрдү калыбына келтирүү”,- дейт илимпоз.
Жакында Айзенрайх жана PhD даражасына талапкер кесиптеши Ахсен Саре Ялин (Ahsen Sare Yalin) жогорудагы ыкманы лабораторияда ийгиликтүү аткарган туңгуч илимпоздор болушту.
Эйндховен Технологиялык университети белгилегендей, бул изилдөө чындыгында биринчи жолу болгондуктан, ал Advanced Materials журналынын Rising Stars басылышына жарыяланууга татыктуу. Бул эки чоң жетишкендик сыймыктанууга да татыктуу, ошондой эле жаңы кайра иштетүү технологиясынын келечектеги артыкчылыктарынын башталышы.
Пластик калдыктар менен иштөө ыкмасын өзгөртүү
“Биз муну туруктуу химиядагы чоң жетишкендик деп эсептейбиз жана ал келечекте пластик калдыктар менен иштөө ыкмасын өзгөртүшү мүмкүн. Азырынча биздин дизайнердик полимерибиз кеңири колдонууга ылайык эмес, анткени ал адаттан тыш материал. Бул жөн эле жаңы материал эмес, бул – алдыга жылуунун жаңы жолу”,- дейт илимпоз Айзенрайх.
Изилдөөлөрдү мындан ары өнүктүрүү жаңы материалдын колдонуу мүмкүнчүлүктөрүн кеңейтүүгө тийиш.
Эйндховен Технологиялык университети жазгандай, алардын изилдөөчүсүнүн чоң максаты – бир күнү кадимки пластикти жарыктын жардамы менен гана, тактап айтканда, күн нурун колдонуп, фотохимиялык кайра иштетүүнү турмушка ашырууга жетишүү. Анда бул иш үчүн башка эч кандай энергия булагы талап кылынмай калмак.
Дүйнөдөгү пластиктин көлөмү жана көйгөйү
Дүйнөнүн пластиктен булгануусун азайтуу аракетинде мамлекеттердин баары аткарууга милдеттүү эл аралык келишимди кабыл аракети 2022-жылдан бери көрүлүп келет. Ал келишим, эгер кабыл алынып калса, пластик өндүрүшүнө чектөөлөрдү киргизиш керек. Бирок, алгачкы глобалдык келишимди түзүү үчүн өкмөттөр аралык сүйлөшүүлөрдүн кезектеги алтынчы айлампасы да 15-августа БУУнун Женевадагы кеңсесинде кайрадан макулдашуусуз аяктады.
Акыркы ондогон жылдар ичинде дүйнөдө пластик өндүрүшү, айрыкча бир жолу колдонулуучу пластиктер кескин көбөйгөн. Экономикалык кызматташтык жана өнүгүү уюмунун (OECD) эсеби боюнча, жыл сайын дүйнөдө болжол менен 460 миллион тонна пластик жасалат жана эгер күчтүү чектөө саясаты кабыл алынбаса, 2040-жылга чейин бул көрсөткүч дагы 70%га өсүшү мүмкүн.
Пластиктин өтө аз, дүйнө жүзү боюнча 10%га жетпеген, бөлүгү гана кайра иштетилет, . Калганы өрттөлөт, таштанды полигондоруна чыгарылат же дүйнөнүн дарыялары менен океандарын булгайт.
Пластик бузулган сайын майдаланып, узундугу 5 миллиметрден ашпаган майда бөлүкчөлөргө же микропластикке айланат. Алар бардык жерде: биз дем алган абада, ичкен сууда, мурунубузда, мээбизде, атүгүл урук бездерибизде да табылат.
Көптөгөн илимий изилдөөлөр көрсөткөндөй, пластик адамдын жашоосунун бардык мезгилдерине, эненин ичиндеги түйүлдүктөн тартып карыганга чейин, зыян тийгизет.
Пластиктеги уулуу химиялык заттар семирүү, кардиологиялык оорулар, рак, астма жана репродуктивдик функциялардын бузулушу сыяктуу көптөгөн терс кесепеттер менен да байланышкан.
Пластик – ден- соолуктун жана экологиянын гана маселеси эмес, чоң климаттык да көйгөй. Анын басымдуу бөлүгү казылып алынган отундан жасалат жана бардык этаптарында, өндүрүштөн тартып жок кылынганга чейин, планетаны ысыта турган булгоочу газдарды бөлүп чыгарат.
Илимий терминдерге түшүндүрмө:
Айланма кайра иштетүү – айланма экономиканын негизги түшүнүгү, материалдарды мүмкүн болушунча узак колдонууга, калдыктарды азайтууга багытталган. Бул кайра колдонуу, оңдоо жана кайра иштетүү сыяктуу бир нече багыттарды камтыйт, материалдар алгач колдонулгандан кийин жаңы продуктыларга айландырылат. Бул ыкма салттуу «ал–жасат–ыргыт» моделине каршы келип, табигый системаларды калыбына келтирүүгө багытталган туруктуураак жолду сунуштайт.
Полимер чынжыры – көп сандагы кайталанма майда бирдиктерден (мономерлер) химиялык байланыш аркылуу бириккен ири молекула. Бул чынжырлар түз сызыктуу, бутакталган же татаал тармактуу болушу мүмкүн. Полимердин касиеттери анын мономерлеринин түрүнө жана алардын жайгашуу тартибине жараша аныкталат. Күнүмдүк турмушта колдонулган пластик буюмдар – полимерлердин жакшы мисалы. Мисалы, пластик бөтөлкөлөр, баштыктар же идиштер бир нече мономерлерден турган узун полимер чынжырлардан жасалат.
Жабык циклдүү химиялык кайра иштетүү– пластик калдыктарын алардын негизги химиялык курамдык бөлүктөрүнө ажыратуучу процесс. Бул бөлүктөрдү кайра колдонуп, жаңы пластик продуктыларын чыгарса болот, алар жаңы (таза) материалдардан жасалгандар менен бирдей касиеттерге ээ болот. Бул айланма ыкма (circular approach) таштандыларды минималдуу кылууга жана ресурстарды максималдуу натыйжалуу пайдаланууга багытталган, анткени материалдар үзгүлтүксүз кайра колдонулуп турат.
Фотохимиялык кайра иштетүү – пластиктерди кайра иштетүүнүн бир ыкмасы, анда пластик калдыктарын баалуу чийки заттарга же мономерлерге айландыруу үчүн жарык колдонулат. Бул ыкма жарыктын химиялык реакцияларды баштоо же ылдамдатуу жөндөмүн пайдаланат.
Шилтемелер:
- Маалымат макала Эйндховен Технологиялык университетинин https://www.tue.nl/en/news-and-events/news-overview/14-08-2025-building-and-breaking-plastics-with-light-fabian-eisenreich-rethinks-plastic-recycling интернет баракчасындагы материалдын негизинде жазылды.
- Бул маалымат макалага негиз болгон илимий изилдөө Advanced Materials https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202506733 журналында жарыяланган.
- Сүрөт Эйндховен Технологиялык университетинин интернет баракчасынан https://www.tue.nl/en/news-and-events/news-events алынды, автору Fabian Eisenreich.
- Илимий терминдерге түшүндүрмөнү Эл Илим коомдук фонду даярдады.
