पर्यावरण में लगातार जमा हो रहे पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) प्लास्टिक बैगों की समस्या के समाधान की दिशा में शोधकर्ताओं ने एक महत्वपूर्ण प्रगति की है। उन्होंने एक नई प्रक्रिया विकसित की है जो इस प्लास्टिक कचरे को मूल्यवान ऊर्जा भंडारण घटकों, विशेष रूप से सुपरकैपेसिटर, में परिवर्तित करती है। यह नवाचार न केवल अपशिष्ट प्रबंधन की चुनौती का समाधान करता है, बल्कि भविष्य की ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए एक नया मार्ग भी प्रशस्त करता है, जो दर्शाता है कि मौजूदा समस्याओं को विकास के उत्प्रेरक के रूप में देखा जा सकता है।
इस शोध का केंद्र एक दो-चरणीय प्रक्रिया है जिसका उद्देश्य पीईटी को एक उपयोगी तरल उत्पाद में बदलना है। इस प्रक्रिया के तहत, प्लास्टिक कचरे को पहले गर्म किया जाता है, उसमें कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड मिलाया जाता है, और फिर लगभग 700 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर निर्वात में ताप उपचार दिया जाता है। इस ताप-उपचार के परिणामस्वरूप प्लास्टिक एक राख जैसे छिद्रपूर्ण पदार्थ में बदल जाता है। इस परिवर्तित सामग्री का उपयोग प्रवाहकीय पॉलिमर या मिश्रित सामग्रियों के साथ मिलाकर सुपरकैपेसिटर के लिए पतली इलेक्ट्रोड शीट बनाने में किया जाता है। यह दृष्टिकोण पारंपरिक रूप से इलेक्ट्रोड बनाने में उपयोग होने वाली सामग्रियों की लागत को कम करने की क्षमता रखता है।
इस तकनीक के अग्रणी, शोधकर्ता यून-ह्वान हूह, का दृढ़ विश्वास है कि पीईटी से बने सुपरकैपेसिटर में परिवहन प्रणालियों, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और विशेष औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग की अपार क्षमता है। उनका निष्कर्ष है कि यह प्रौद्योगिकी प्लास्टिक कचरे के संचय की गंभीर पर्यावरणीय चुनौती का समाधान कर सकती है। उन्होंने यह भी आशा व्यक्त की है कि निरंतर अनुकूलन के साथ, ये पीईटी-आधारित सुपरकैपेसिटर अगले पाँच से दस वर्षों के भीतर प्रयोगशाला प्रोटोटाइप से बाजार के लिए तैयार उत्पादों में परिवर्तित हो सकते हैं, खासकर ऊर्जा भंडारण सामग्रियों की बढ़ती मांग को देखते हुए।
इस नवीन विधि का एक उल्लेखनीय पहलू सामग्री की बचत है। शोधकर्ताओं ने पाया कि पीईटी पर आधारित परिणामी सुपरकैपेसिटर पारंपरिक विभाजक और छिद्रित गर्म इलेक्ट्रोड की तुलना में अपने द्रव्यमान का 79% बचाता है, जबकि पारंपरिक सेटअप में यह बचत 78% होती है। यह दर्शाता है कि यह प्रक्रिया न केवल पर्यावरण के लिए बेहतर है, बल्कि यह प्रदर्शन के मामले में भी प्रतिस्पर्धात्मक लाभ प्रदान कर सकती है। यह विकास उस व्यापक प्रयास का हिस्सा है जहाँ वैज्ञानिक कचरे को उच्च-मूल्य वाली कार्यात्मक सामग्रियों में बदलने की राह खोज रहे हैं। उदाहरण के लिए, कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड के इंजीनियरों ने भी पीईटी की बोतलों को छिद्रपूर्ण कार्बन नैनोस्ट्रक्चर में बदलने की एक सीधी प्रक्रिया विकसित की है, जिसे सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किया जा सकता है। प्रोफेसर मिहरी ओज़कान और केंगिज़ ओज़कान के नेतृत्व में यह कार्य दर्शाता है कि पीईटी कचरे का उपयोग करके एक पूरी तरह से प्लास्टिक-आधारित उपकरण वास्तुकला बनाना संभव है जो पारंपरिक ग्लास फाइबर विभाजकों का उपयोग करने वाले उपकरणों के बराबर है।