از نی گرفته تا ماشین، محصولات پلاستیکی در تمام جنبه های زندگی انسان ادغام شده اند.تاکنون نزدیک به 10 میلیارد تن پلاستیک در سطح جهان تولید شده است که تنها حدود 10 درصد آن بازیافت می شود و مقدار باقی مانده در محل های دفن زباله یا محیط های طبیعی سوزانده یا دور ریخته می شود.با توجه به بی اثری شیمیایی قوی خود پلاستیک ها، حداقل صدها سال طول می کشد تا در شرایط طبیعی به طور کامل تجزیه شوند، که منجر به تجمع مداوم پلاستیک های زباله در محیط طبیعی می شود که تهدیدی برای سلامت انسان و محیط زیست محیطی است.روش سنتی دفن زباله پلاستیکی حجم زیادی از منابع زمین را اشغال می کند، باعث اتلاف منابع جدی می شود و باعث آلودگی ثانویه خاک، منابع آب، جو و غیره می شود. تهدیدی برای زندگی دریاییعلاوه بر این، صنعت محصولات پلاستیکی 8 درصد از کل نفت جهان را در کل چرخه عمر خود مصرف می کند.انتظار می رود تا سال 2050، صنعت تولید پلاستیک حدود 20 درصد از منابع نفتی جهان را مصرف کند و مقدار زیادی پلاستیک دور ریخته شده نیز باعث اتلاف شدید منابع می شود.بنابراین، بازیافت و استفاده از پلاستیک ضروری است.
در حال حاضر، بازیافت زبالههای پلاستیکی عمدتاً به بازیافت فیزیکی متکی است، اما بازیافت فیزیکی دارای کاستیهایی مانند انواع محدود پلاستیکهای قابل تصفیه، تصفیه ناقص، میزان استفاده کم و ارزش افزوده پایین است.در عین حال، به دلیل محدودیتهای فنی، کیفیت پلاستیکهای بازیافتی بدتر میشود و فقط میتوان آنها را برای استفاده تخریب کرد و در نهایت همچنان دور ریخته میشود.به این روش بازیافت تخریب شده می گویند.در مقابل، روش بازیابی شیمیایی واکنش های شکستن زنجیره ای را تحت اثر کاتالیزورهای آنزیمی شیمیایی یا بیولوژیکی انجام می دهد و پلیمرهای پلاستیکی زباله را به مونومر تبدیل می کند.این مولکول های کوچک مونومر می توانند به عنوان مواد خام برای تهیه سایر مواد شیمیایی مورد استفاده قرار گیرند و همچنین می توان آنها را بازیافت و مجدداً به پلاستیک تبدیل کرد و راه حل های پیشگامانه ای را برای بازیافت پلاستیک های زباله ارائه کرد.با این حال، بازیافت شیمیایی فعلی عمدتاً مبتنی بر کاتالیز حرارتی است که معمولاً به مقدار زیادی انرژی حرارتی نیاز دارد و در نتیجه انتشار کربن جدی و انتشار گازهای سمی و مضر مختلف را به دنبال دارد.بنابراین، نیاز فوری به توسعه استراتژیهای بازیافت شیمیایی جدید و پایدار برای زبالههای پلاستیکی وجود دارد.
اخیراً، فناوری کاتالیز الکتروشیمیایی به تدریج به کانون تحقیقاتی در زمینههای نانومواد و شیمی انرژی تبدیل شده است.در مقایسه با روشهای سنتی کاتالیز حرارتی، الکتروکاتالیز دارای ویژگیهای زیر است: (1) گونههای فعال را میتوان در محل روی الکترود از طریق افزایش و از دست دادن الکترون، بدون نیاز به واکنشهای ردوکس اضافی تولید کرد.(2) واکنش را می توان در دمای اتاق و فشار تحت شرایط ملایم با تجهیزات کم و بازیابی کاتالیزور آسان انجام داد.(3) تنظیم پتانسیل الکترود می تواند انتخاب محصول و سرعت واکنش را کنترل کند و از وقوع واکنش های جانبی جلوگیری کند.(4) انرژی الکتریکی را می توان از انرژی های تجدید پذیر سبز مانند انرژی خورشیدی، انرژی آبی، انرژی باد، انرژی جزر و مد و غیره تبدیل کرد که با مفهوم توسعه پایدار مطابقت دارد.بنابراین، فناوری اصلاح کاتالیزوری الکتریکی که توسط برق تجدیدپذیر هدایت میشود، یکی از طرحهای ایدهآل برای تحقق ارزش بالای استفاده از پلاستیکهای زباله است.
اخیراً، محققان موسسه فناوری فیزیکی و شیمیایی آکادمی علوم چین، استراتژی ارتقا و بازیافت پلاستیکهای زباله را با کاتالیز الکتریکی پیشنهاد کردند.با در نظر گرفتن پلی اتیلن ترفتالات (PET) به عنوان مثال، از طریق فناوری اصلاح الکتریکی و آب به عنوان یک رسانه، PET را می توان به اسید گلیکولیک با ارزش افزوده بالا و هیدروژن با خلوص بالا تبدیل و ارتقا داد و راهی جدید برای پایدار و با ارزش بالا ارائه کرد. استفاده از زباله های پلاستیکی PET
