حذف تنها گوگرد از کارخانه‌های نفتی توسط پلاستیک جدید!
محققان دانشگاه آریزونا گوگرد را با یک پلاستیک بازدارنده شعله مرغوب جای‌گزین می‌کنند. Jeffrey Pyun، پروفسور دانشکده شیمی و بیوشیمی، و Kyung-Seok Kang، دانشیار پژوهشی فوق دکتری در همان دانشکده، روی ساخت پلاستیکی کار می‌کنند که می‌تواند به حذف تنها گوگرد که در شرکت‌های نفتی در سراسر جهان تجمع می‌یابند، کمک کند. آنها کشف کردند که مخلوط کردن یک پیش‌ساز معمولی پلاستیک با گوگرد مایع، پلاستیکی پایدار می‌سازد.
این پلیمر بر پایه Segmented Polyurethane ها و Thermoplastic Elastomer ها می‌باشد. (منبع: مقاله زیر)
Segmented Polyurethanes and Thermoplastic Elastomers
استخراج گوگرد از نفت خام قبل از استفاده برای محیط‌های سراسر جهان به دلیل آسیب‌هایی که انتشار گوگرد می‌تواند ایجاد کند، ترجیح داده می‌شود. اما از آنجایی که مردم روزانه میلیون‌ها گالن نفت مصرف می‌کنند و مخازن شرکت‌های نفتی از این ماده زرد همچنان در حال رشد هستند، این سوال را مطرح می‌کند که برای چه فایده‌ای از گوگرد می‌تواند استفاده شود؟
Jeffrey Pyun، استاد گروه شیمی و بیوشیمی دانشگاه آریزونا، و کیونگ سئوک کانگ، دانشیار پژوهشی فوق دکتری در همان بخش، روی ساخت پلاستیکی کار می‌کنند که می‌تواند به حذف تنها گوگرد در شرکت‌های نفتی سراسر جهان تجمع می‌یابند، کمک کند.
ارائه‌ای توسط Pyun انجام شد، توضیح داده شد که ایالات متحده به تنهایی روزانه 18/19 میلیون بشکه نفت می‌فرستد، در حالی که 1% تا 5% از هر بشکه حاوی گوگرد است که باید فیلتر شود. شرکت‌ها نمی‌توانند به سادگی اجازه دهند روغن بدون فیلتر کردن گوگرد سوزانده شود، زیرا این روغن با اکسیژن موجود در جو واکنش می‌دهد.
اگر گوگرد به عنوان محصول جانبی سوختن سوخت‌های فسیلی آزاد شود، می‌تواند با اکسیژن واکنش داده و اکسیدهای گوگرد را ایجاد کند، که آلاینده‌هایی هستند که می‌توانند سبب مشکلات بزرگی از لحاظ زیست‌محیطی شوند، زیرا در تشکیل باران اسیدی نقش دارند.
به لطف پیشرفت‌ها در مهندسی شیمی، Pyun ادامه داد تا بگوید که گوگرد عنصری را می‌توان بدون مشکل زیادی از روغن فیلتر کرد، اما، این امر منجر به تجمیع گوگرد می‌شود.
Pyun گفت: «این مشکل است که ما در حال حاضر گوگرد بسیار زیادی داریم… حدود 70 میلیون تن در سال. … به علاوه چیز زیادی وجود ندارد که بتوانیم از آن استفاده کنیم، واقعاً فقط چند ماده شیمیایی مبتنی بر کالا است و ما کاربردها یا محصولات شیمیایی زیادی نداریم. [آنها] حدود 6 تا 7 میلیون تن مازاد دریافت می‌کنند و این برج‌های عظیم گوگرد را می‌سازند.»
از این رو، برای Pyun و گروه تحقیقاتی او آشکار شد که این ذخایر گوگرد می‌تواند به یک سرمایه‌گذاری تجاری منجر شود.
Pyun توضیح داد: ما گفتیم، خیلی خوب است اگر بتوانیم واقعاً از این پلاستیک بسازیم، و این یک فرصت عالی برای ما بود تا صنعت نفت را درگیر کنیم، زیرا آنها گوگرد زیادی دارند، آنها فقط نمی‌دانند که با آن چه کنند!
در سال 2010، Pyun و گروهش مفهوم ساخت پلاستیک از گوگرد را ایجاد کردند و در سال 2017 پس از حمایت مالی یک شرکت نفت ایتالیایی به نام Eni، کار بر روی این پروژه را آغاز کردند.
Kang یکی از افرادی است که Pyunبرای کمک به دست‌یابی این ماموریت استخدام کرده است.
Kang که اصالتاً اهل ایالات متحده نبود، در مقطع کارشناسی خود در رشته علوم و مهندسی نانو تحصیل کرد و در نهایت در مقطع دکترا در دانشگاه ملی Pusan در کره جنوبی بر روی علم پلیمر متمرکز شد. این اتفاق افتاد که این دانشگاه یکی از دانشگاه‌هایی باشد که Pyun در تابستان در آن تدریس می‌کند و به دنبال افراد با استعدادی می‌گردد که می‌توانند نقطه قوت کار او باشند. پس از اینکه Pyun او را برای کار در این پروژه استخدام کرد، کانگ خانه و خانواده خود را ترک کرد تا به دنبال علوم پلیمری برود.
البته این هدف استفاده از گوگرد ضایعاتی به عنوان روشی ارزان برای تولید پلاستیک ها با چالش‌هایی همراه است. ابتدا Pyun، Kang و بقیه اعضای تیم آنها باید مشخص می‌کردند که آیا پلاستیک بر پایه گوگرد آنها با پلیمرهای هیدروکربنی معمولی قابل مقایسه خواهد بود؟ سپس، آنها می‌خواستند ببینند که آیا نوآوری آنها می‌تواند برای صنعت پلاستیک با داشتن خواصی که سایر پلاستیک‌ها ندارند، رقیب باشد؟
در حالی که کار آنها هنوز در حال انجام است، تحت رهبری Pyun، Kang و تیمش توانسته اند پلاستیکی بسازند که هم الاستیک و هم بازدارنده شعله در برابر گوگرد است. خاصیت ارتجاعی پلاستیک به آن کمک می‌کند تا با بسیاری دیگر از پلاستیک‌های غیر شکننده موجود رقابت کند، و بازدارنده شعله می‌باشد که تعجب‌آور بود که Pyun و Kang هر دو گفتند امیدوارند بتوانند به آن برتری دهند.
Kang گفت: «من تصمیم گرفتم که در مورد علوم پلیمری کار کنم، زیرا از ساختن چیزی کاملاً جدید لذت می‌برم، و در اینجا ما یک ویژگی کاملاً جدید پیدا کرده ایم، [بازدارندگی شعله].
لینک خبر:
https://www.wildcat.arizona.edu/article/2021/10/sc-sulfur-plastic
