من المصاصة إلى السيارة ، تم دمج المنتجات البلاستيكية في كل جانب من جوانب حياة الإنسان.حتى الآن ، تم إنتاج ما يقرب من 10 مليارات طن من البلاستيك على مستوى العالم ، مع إعادة تدوير حوالي 10 ٪ فقط ، ويتم حرق الكمية المتبقية أو التخلص منها في مدافن النفايات أو البيئات الطبيعية.نظرًا للخمول الكيميائي القوي للبلاستيك نفسه ، يستغرق الأمر مئات السنين على الأقل حتى يتحلل تمامًا في ظل الظروف الطبيعية ، مما يؤدي إلى التراكم المستمر لمخلفات البلاستيك في البيئة الطبيعية ، مما يشكل تهديدًا لصحة الإنسان والبيئة البيئية.تشغل الطريقة التقليدية لطمر النفايات البلاستيكية قدرًا كبيرًا من موارد الأرض ، وتتسبب في إهدار الموارد بشكل خطير ، وتسبب تلوثًا ثانويًا للتربة ، وموارد المياه ، والغلاف الجوي ، وما إلى ذلك. تهديد للحياة البحرية.بالإضافة إلى ذلك ، تستهلك صناعة المنتجات البلاستيكية 8٪ من إجمالي البترول في العالم طوال دورة حياتها بالكامل.بحلول عام 2050 ، من المتوقع أن تستهلك صناعة تصنيع البلاستيك حوالي 20٪ من الموارد البترولية في العالم ، كما تتسبب كمية كبيرة من البلاستيك المهمل في إهدار كبير للموارد.لذلك ، فإن إعادة تدوير واستخدام البلاستيك أمر ملح.

في الوقت الحاضر ، تعتمد إعادة تدوير نفايات البلاستيك بشكل أساسي على إعادة التدوير الفيزيائي ، ولكن إعادة التدوير الفيزيائية لها أوجه قصور مثل الأنواع المحدودة من البلاستيك المراد معالجتها ، والمعالجة غير المكتملة ، ومعدل الاستخدام المنخفض ، والقيمة المضافة المنخفضة.في الوقت نفسه ، بسبب القيود التقنية ، تتدهور جودة المواد البلاستيكية المعاد تدويرها ويمكن أن تتدهور فقط للاستخدام ، وفي النهاية لا يزال يتم التخلص منها.هذه الطريقة تسمى إعادة التدوير المتدهورة.في المقابل ، تجري طريقة الاسترداد الكيميائي تفاعلات كسر السلسلة تحت تأثير محفزات الإنزيم الكيميائي أو البيولوجي ، وإزالة بلمرة نفايات البوليمرات البلاستيكية وتحويلها إلى مونومرات.يمكن استخدام هذه الجزيئات الأحادية الصغيرة كمواد خام لإعداد مواد كيميائية أخرى ، ويمكن أيضًا إعادة تدويرها وإعادة بلمرتها إلى مواد بلاستيكية ، مما يوفر حلولًا رائدة لإعادة تدوير نفايات البلاستيك.ومع ذلك ، فإن الاسترداد الكيميائي الحالي يعتمد بشكل أساسي على التحفيز الحراري ، والذي يتطلب عادة كمية كبيرة من استهلاك الطاقة الحرارية ، مما يؤدي إلى انبعاثات كربونية خطيرة وإطلاق غازات سامة وضارة مختلفة.لذلك ، هناك حاجة ملحة لتطوير استراتيجيات إعادة تدوير كيميائية جديدة ومستدامة لنفايات البلاستيك.

في الآونة الأخيرة ، أصبحت تقنية التحفيز الكهروكيميائي تدريجياً نقطة ساخنة للبحث في مجالات المواد النانوية وكيمياء الطاقة.بالمقارنة مع طرق التحفيز الحراري التقليدية ، فإن التحفيز الكهربائي له الخصائص التالية: (1) يمكن توليد أنواع نشطة في الموقع على القطب من خلال كسب وفقدان الإلكترون ، دون الحاجة إلى كواشف الأكسدة والاختزال الإضافية ؛(2) يمكن إجراء التفاعل في درجة حرارة الغرفة وضغطها في ظل ظروف معتدلة بمتطلبات معدات منخفضة واسترداد محفز سهل ؛(3) ضبط إمكانات القطب يمكن أن يتحكم في انتقائية المنتج ومعدل التفاعل ، ويقلل أو يتجنب حدوث التفاعلات الجانبية ؛(4) يمكن تحويل الطاقة الكهربائية من الطاقة المتجددة الخضراء مثل الطاقة الشمسية ، والطاقة المائية ، وطاقة الرياح ، وطاقة المد والجزر ، وما إلى ذلك ، والتي تتوافق مع مفهوم التنمية المستدامة.لذلك ، تعد تقنية الإصلاح التحفيزي الكهربائي المدفوعة بالكهرباء المتجددة واحدة من المخططات المثالية لتحقيق الاستفادة العالية من نفايات البلاستيك.

في الآونة الأخيرة ، اقترح باحثون من معهد التكنولوجيا الفيزيائية والكيميائية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم استراتيجية ترقية وإعادة تدوير نفايات البلاستيك عن طريق التحفيز الكهربائي.بأخذ البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) كمثال ، من خلال تقنية الإصلاح الكهربائي والمياه كوسيط ، يمكن تحويل البولي إيثيلين تيرفثالات وترقيته إلى حمض الجليكوليك عالي القيمة المضافة والهيدروجين عالي النقاء ، مما يوفر طريقة جديدة للاستدامة وعالية القيمة الاستفادة من نفايات البلاستيك PET.