গোলাম রাব্বি 
আমাদের গ্রহ প্লাস্টিক দিয়ে দম বন্ধ হয়ে যাচ্ছে। সবচেয়ে বিপজ্জনক কিছু, যা ল্যান্ডফিলগুলিতে শেষ হতে কয়েক দশক সময় লাগতে পারে, হল পলিপ্রোপিলিন – যা খাবারের প্যাকেজিং এবং বাম্পারগুলির মতো জিনিসগুলিতে ব্যবহৃত হয় – এবং পলিথিন, যা প্লাস্টিকের ব্যাগ, বোতল, খেলনা এবং এমনকি মাল্চেও ব্যবহৃত হয়৷ পাওয়া গেছে
পলিপ্রোপিলিন এবং পলিথিন পুনর্ব্যবহৃত করা যেতে পারে, তবে প্রক্রিয়াটি কঠিন হতে পারে এবং প্রায়শই প্রচুর পরিমাণে গ্রিনহাউস গ্যাস মিথেন তৈরি করে। তারা উভয়ই পলিওলিফিন, যা ইথিলিন এবং প্রোপিলিনের পলিমারাইজেশনের পণ্য, কাঁচামাল যা প্রধানত জীবাশ্ম জ্বালানি থেকে প্রাপ্ত। পলিওলেফিনের বন্ধনগুলি ভাঙ্গাও অত্যন্ত কঠিন।
এখন, ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে এর গবেষকরা এই পলিমারগুলিকে পুনর্ব্যবহার করার একটি উপায় নিয়ে এসেছেন, একটি অনুঘটক ব্যবহার করে যা তাদের বন্ধনগুলিকে সহজেই ভেঙে দেয়, তাদের প্রোপিলিন এবং আইসোবিউটিলিনের মধ্যে রূপান্তরিত করে, যা কক্ষের তাপমাত্রায় পুনর্ব্যবহৃত হতে পারে এর তাপমাত্রা। সেই গ্যাসগুলিকে তারপর নতুন প্লাস্টিকে পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে।
“যেহেতু পলিপ্রোপিলিন এবং পলিথিন মিশ্র বর্জ্য প্রবাহে একে অপরের থেকে আলাদা করা সবচেয়ে কঠিন এবং ব্যয়বহুল প্লাস্টিক, তাই এটি গুরুত্বপূর্ণ যে [a recycling] “এই প্রক্রিয়াটি উভয় পলিওলফিনের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য,” গবেষণা দলটি একটি বিবৃতিতে বলেছে। অধ্যয়ন সম্প্রতি বিজ্ঞানে প্রকাশিত হয়েছে।
এর বিশ্লেষণ
দল দ্বারা ব্যবহৃত পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রক্রিয়াটি আইসোমারাইজিং ইথানোলাইসিস হিসাবে পরিচিত, যা তাদের ছোট অণুতে ওলেফিন পলিমার চেইনগুলিকে ভেঙে ফেলার জন্য একটি অনুঘটকের উপর নির্ভর করে। পলিথিন এবং পলিপ্রোপিলিন বন্ড রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী কারণ এই উভয় পলিওলিফিনে একক কার্বন-কার্বন বন্ধনের দীর্ঘ চেইন রয়েছে। বেশিরভাগ পলিমারে কমপক্ষে একটি কার্বন-কার্বন ডাবল বন্ড থাকে, যা ভাঙ্গা খুব সহজ।
একই গবেষকরা এর আগে আইসোমারাইজিং ইথানোলাইসিস করার চেষ্টা করেছিলেন, পূর্ববর্তী অনুঘটকগুলি ছিল ব্যয়বহুল ধাতু যা প্লাস্টিককে গ্যাসে রূপান্তর করার জন্য যথেষ্ট পরিমাণে বিশুদ্ধ থাকে না। অ্যালুমিনার উপর সোডিয়াম এবং তারপরে সিলিকার উপর টাংস্টেন অক্সাইড ব্যবহার করা আরও লাভজনক এবং কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে, যদিও প্রতিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপমাত্রা খরচ কিছুটা বাড়িয়েছে।
উভয় প্লাস্টিকেই, অ্যালুমিনার উপর সোডিয়ামের এক্সপোজারের ফলে প্রতিটি পলিমার চেইন ছোট পলিমার চেইনে ভেঙ্গে যায় এবং প্রান্তে ভাঙ্গা যায় এমন কার্বন-কার্বন ডাবল বন্ধন তৈরি করে। শিকল বারবার ভাঙতে থাকে। তারপর দুজনকেই ওলেফিন মেটাথেসিস নামক আরেকটি প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হয়েছিল। সিলিকার উপর টাংস্টেন অক্সাইড প্রবর্তিত হওয়ার সময় তারা প্রতিক্রিয়া চেম্বারে প্রবাহিত ইথিলিন গ্যাসের প্রবাহের সংস্পর্শে আসে, যার ফলে কার্বন-কার্বন বন্ধন ভেঙে যায়।
এই প্রতিক্রিয়া দ্বারা পলিথিন এবং পলিপ্রোপিলিনের সমস্ত কার্বন-কার্বন বন্ধন ভেঙে যায়, এই বন্ধনগুলি ভাঙার সময় নির্গত কার্বন পরমাণুগুলি ইথিলিন অণুর সাথে সংযুক্ত হয়। “এই প্রতিক্রিয়ার জন্য ইথিলিন গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি একটি সহ-প্রতিক্রিয়াকারী,” গবেষক আরজে কনক, গবেষণার অন্যতম লেখক, আরস টেকনিকাকে বলেছেন। “ভাঙা লিঙ্কগুলি তখন ইথিলিনের সাথে বিক্রিয়া করে, যা চেইন থেকে লিঙ্কগুলিকে সরিয়ে দেয়। ইথিলিন ছাড়া, প্রতিক্রিয়া ঘটতে পারে না।”
পলিথিন সম্পূর্ণরূপে প্রোপিলিনে রূপান্তরিত না হওয়া পর্যন্ত পুরো চেইনটি অনুঘটক হয় এবং পলিপ্রোপিলিন প্রোপিলিন এবং আইসোবিউটিলিনের মিশ্রণে রূপান্তরিত হয়।
এই পদ্ধতির উচ্চ নির্বাচনীতা রয়েছে – যার অর্থ এটি প্রচুর পরিমাণে পছন্দসই পণ্য উত্পাদন করে। এর অর্থ পলিইথিলিন থেকে প্রাপ্ত প্রোপিলিন এবং পলিপ্রোপিলিন থেকে প্রাপ্ত প্রোপিলিন এবং আইসোবিউটিলিন উভয়ই। এই উভয় রাসায়নিকেরই উচ্চ চাহিদা রয়েছে, কারণ রাসায়নিক শিল্পের জন্য প্রোপিলিন একটি গুরুত্বপূর্ণ কাঁচামাল, যখন আইসোবিউটিলিন সিন্থেটিক রাবার এবং পেট্রল সংযোজন সহ বিভিন্ন পলিমারে প্রায়শই ব্যবহৃত মনোমার।
এটা মিশ্রিত করা
যেহেতু প্লাস্টিকগুলি প্রায়শই পুনর্ব্যবহার কেন্দ্রগুলিতে মিশ্রিত হয়, গবেষকরা দেখতে চেয়েছিলেন যে পলিপ্রোপিলিন এবং পলিথিনকে একত্রে আইসোমারাইজিং ইথানোলাইসিসের মাধ্যমে রাখা হলে কী হবে। প্রতিক্রিয়াটি সফল হয়েছিল, যার ফলে প্রোপিলিন এবং আইসোবিউটিলিনের মিশ্রণ, আইসোবিউটিলিনের তুলনায় প্রোপিলিনের সামান্য বেশি ঘনত্বের সাথে।
মিশ্রণে সাধারণত অতিরিক্ত প্লাস্টিকের আকারে দূষিত পদার্থও থাকে। তাই দলটি দেখতে চেয়েছিল যে দূষক উপস্থিত থাকলে প্রতিক্রিয়াটি এখনও কাজ করবে কিনা। তাই তারা প্লাস্টিক আইটেম নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে যা অন্যথায় ফেলে দেওয়া হত, যার মধ্যে একটি সেন্ট্রিফিউজ এবং একটি রুটির ব্যাগ রয়েছে, যে দুটিতে পলিপ্রোপিলিন এবং পলিথিন ছাড়া অন্য পলিমারের চিহ্ন রয়েছে। পলিওলিফিনের বিশুদ্ধ সংস্করণের তুলনায় বিক্রিয়াটি সামান্য কম প্রোপিলিন এবং আইসোবিউটিলিন উৎপন্ন করেছে।
আরেকটি পরীক্ষায় বিভিন্ন প্লাস্টিক, যেমন পিইটি এবং পিভিসি, পলিপ্রোপিলিন এবং পলিথিনে একটি পার্থক্য আছে কিনা তা দেখার জন্য অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে। এর ফলে উৎপাদনে উল্লেখযোগ্য পরিমাণ হ্রাস পেয়েছে। যদি এই পদ্ধতিটি সফল হতে হয়, তবে দূষিত পদার্থের সামান্যতম চিহ্ন ব্যতীত পলিপ্রোপিলিন এবং পলিথিন পণ্যগুলিকে পুনর্ব্যবহার করার আগে অবশ্যই মুছে ফেলতে হবে।
যদিও এই পুনর্ব্যবহার পদ্ধতি টন বর্জ্য প্রতিরোধ করতে পারে, তবে এটি ঘটতে অনেক বড় পরিসরে প্রয়োগ করা প্রয়োজন। যখন গবেষণা দলটি পরীক্ষার স্কেল বাড়িয়েছে, তখন এটি একই ফলাফল দিয়েছে, যা ভবিষ্যতের জন্য আশাব্যঞ্জক দেখাচ্ছে। তবুও, এটি আমাদের প্লাস্টিক বর্জ্যে একটি গর্ত তৈরি করার আগে, আমাদের বেশ খানিকটা পরিকাঠামো তৈরি করতে হবে।
“আমরা আশা করি যে বর্ণিত কাজটি…এর জন্য ব্যবহারিক পদ্ধতির দিকে নিয়ে যাবে…[producing] নতুন পলিমার,” গবেষকরা একই বলেছেন অধ্যয়ন“এটি করার মাধ্যমে, জীবাশ্ম কার্বন উত্স থেকে উদ্ভূত এই প্রয়োজনীয় পণ্য রাসায়নিকগুলির উত্পাদনের জন্য চাহিদা এবং সংশ্লিষ্ট গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন ব্যাপকভাবে হ্রাস করা যেতে পারে।”
বিজ্ঞান, 2024. doi: 10.1126/science.adq731
