في خطوة ستُسعد حتمًا علماء البيئة وستُربك أي شخص حاول يومًا إعادة تدوير أنبوب PVC، تمكن باحثون في جامعة فرجينيا تك من اكتشاف طريقة لتحويل كلوريد البولي فينيل (PVC) - وهو أحد أكثر أنواع البلاستيك صعوبة في إعادة التدوير - إلى بولي ألفا أوليفين، وهو مكون رئيسي في زيت المحركات ومواد التشحيم الأخرى.

العملية، التي نُشرت في 5 أغسطس في مجلة Nature، تعالج مشكلتين في وقت واحد: أزمة النفايات البلاستيكية والتكلفة البيئية لإنتاج مواد التشحيم الصناعية. يعتبر PVC كابوسًا لإعادة التدوير لأنه يحتوي على الكلور ومجموعة من الإضافات اعتمادًا على أصول تصنيعه، ولهذا ينتهي المطاف بالكثير منه في مدافن النفايات. وفي الوقت نفسه، فإن شهية العالم التي لا تشبع لزيت المحركات - المستخدم في كل شيء من جزازات العشب إلى المحركات النفاثة - تحمل تكلفة بيئية كبيرة. فلماذا لا نحول مشكلة إلى أخرى؟

الطريقة بسيطة بشكل يبعث على الارتياح تقريبًا: خذ PVC (مشابهًا لما هو موجود في سباكة منزلك ونوافذك وبطاقات الائتمان)، وقم بإذابته في مذيب، وأضف كلوريد الألومنيوم وألفا أوليفينات، وسخنه إلى 158 درجة فهرنهايت لمدة ثلاث ساعات، وفويلا - تحصل على مادة تشحيم سميكة قابلة للاستخدام. إنه مثل الطبخ، ولكن مع مواد كيميائية خطرة أكثر.

"أولاً، أثبتنا أنه من الممكن استخدام النفايات البلاستيكية لصنع مواد تشحيم عالية الأداء. ثانيًا، هذه المواد المزلقة خضراء ويمكنها تلبية الاحتياجات الناشئة للاستدامة في السوق"، قال غويليانغ "غريغ" ليو، الكيميائي ومهندس الكيمياء الذي يقود البحث.

يبني المشروع على عمل سابق لفريق ليو، نُشر في Science وNature Sustainability، حيث قام بتحويل نفايات بلاستيكية أخرى إلى مواد خافضة للتوتر السطحي للصابون والمنظفات. بعد ذلك النجاح، وجهوا انتباههم إلى PVC. الفريق، الذي أطلق عليه ليو مازحًا "الفرسان الثلاثة"، ضم طالب الدكتوراه إريك مونييزا نوايو، وطالب الكيمياء العليا كونور س. طومسون، وطالبة الدراسات العليا في السنة الأولى آبي سيفيلو.

في البداية، حاول الباحثون استبدال ذرات الكلور في PVC بمجموعات كيميائية أخرى، لكن النتائج كانت "ناعمة ولزجة بعض الشيء" وغير مبهرة تمامًا. ثم كانت لدى ليو لحظة "يوريكا": "إذا كان هذا البوليمر لزجًا وناعمًا إلى هذا الحد، فلماذا لا أواصل تكسير سلاسل البوليمر إلى أجزاء أصغر؟" هذا التحول في الاستراتيجية أدى إلى الاختراق.

للتحقق من إبداعهم، أرسل الفريق عينات إلى علي إردمير في جامعة تكساس إي آند إم للاختبار، وتعاونوا مع ويليام غودارد في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في الحسابات الكيميائية، وعملوا مع زميلهم في فرجينيا تك شي تشن على النماذج الاقتصادية والإنتاجية للتوسع.

يهدف الباحثون إلى جعل العملية أكثر استدامة والزيت متاحًا على نطاق أوسع. كما قال ليو: "مواد التشحيم هي البطل الصامت هناك. غالبًا لا ندرك وجودها، لكنها تعمل بهدوء. نريد أن نكون قادرين على إنتاج الزيت على نطاق أكبر للوصول إلى المزيد من الناس في العالم".

لذا في المرة القادمة التي تغير فيها زيت سيارتك، خذ لحظة لشكر أنبوب PVC الذي ربما عاش حياة سابقة كبطاقة ائتمان. مستقبل التشحيم يبدو بلاستيكيًا بشكل واضح.