Како се пластика разграђује
Просечно време распадања пластичних производа насталих коришћењем различитих технологија је
Главне бриге везане су за чињеницу да пластика,Кад уђу у земљу, распадају се на мале честице и могу испуштати у околину хемикалије које су им додате током производње. То може бити хлор, разне хемикалије, на пример, отровни или канцерогени против пламена. Ове хемикалије могу продрети у подземне воде или друге оближње изворе, што може нанети озбиљну штету онима који пију воду.
Осим тога, такозвана биоразградива пластика, док се распада, може ослобађати метан, који је веома моћан гас са ефектом стаклене баште, што даје значајан допринос глобалном загревању.
Када дође до депонија, пластика не представљапотенцијално не представља претњу, јер је депонија посебна инжењерска структура која је створена за заштиту животне средине и здравља људи и спречава загађење, укључујући земљиште и подземне воде.
Већину штете наноси пластика коју особа сама баци на нежељена места или која заврши на спонтаним депонијама.
Компаније такође сада развијају нове начине да убрзају процес распадања пластике и долазе до нових врста биоразградиве пластике која се разграђује за три до шест месеци.
Такви материјали нису направљени од нафтних деривата,као и обично, али из скроба, масти, кукуруза или друге биомасе. Али да би се повећала производња ових материјала, биће потребно проширити обрађено земљиште смањењем шума и других природних зона.
Врсте прераде пластике
- Физички
Механичка рециклажа
Међу физичким методама, најчешћије механичка рециклажа. Метода се састоји од млевења, дробљења и млевења пластичних материјала да би се добио рециклат - полимерни материјал који се касније користи за производњу других пластичних производа.&нбсп;
У првој фази отпад се сортира по врстипластике, стање материјала и степен контаминације. Материјал затим пролази кроз фазу претходног дробљења. Након тога, пластика се поново сортира, пере и суши, а затим обрађује у термичким инсталацијама да би се добио растоп уједначене конзистенције - рециклат.
Након тога, већ отопљени материјалшаљу се у екструдер да формирају међузрнце или директно секундарне производе. За имплементацију процеса користе се дробилице и постројења за гранулацију.
- Хемијска рециклажа
Као резултат ове методе, пластикеформирају се нови материјали. Хемијска рециклажа се користи за прераду молекула полимера, што резултира формирањем нових структура, које се касније користе као сировине за производњу нових производа.
Многе велике међународне компаније као нпрАдидас, Унилевер, П&Г, Даноне и Интерфаце активно улажу у развој ове области. Заснован је на процесу деполимеризације или хемијског уништавања полимерног везива.
Као резултат процеса, готоварециклирајући материјали као што су нова пластика (полимери), мономери за израду нове пластике, нафта за израду нове пластике и хемикалија, основне хемикалије као што је метанол, транспортна горива за ваздухопловство и аутомобиле, воскови за свеће и бојице и синтетичка сирова нафта ...
Предност хемијске методе јемогућност рециклирања пластике када се одваја за механичку рециклажу је или економски неефикасна или технички немогућа. Метода се најчешће користи за рециклажу контаминираног материјала.&нбсп;
Хидролиза и гликолиза
Током хидролизе, пластика ступа у интеракцију са водом у киселом, алкалном или неутралном окружењу. Као резултат, материјал се деполимеризује и разлаже у мономере.
Солволиза
Солволиза се најчешће користихемијском рециклажом и реализује се коришћењем широког спектра растварача, температура, притисака и катализатора као што су суперкритична вода и алкохоли.
Алкалне соли делују као катализатор.метала. У поређењу са пиролизом, процес солволизе захтева ниже температуре. Процес ствара регенерисана влакна и хемикалије које се затим могу користити у комерцијалне сврхе.
Метанолиза
Метода се заснива на цепању пластике кадакоришћење метанола у резервоарима са високим температурама. У процесу се користе катализатори као што су магнезијум ацетат, кобалт ацетат и оловни диоксид.
Термокатализа
У Русији је развијен процес рециклажепластику у компоненте течног горива коришћењем једнократног катализатора на бази муља из неких металуршких индустрија. У почетку се пластични отпад дроби, а затим, уз додатак катализатора, улази у реактор где се смеша загрева на преко 400 °Ц.
Добијена смешаугљоводоници се напајају за сагоревање као готово лож уље, које такође може да делује као пластификатор за неке компоненте површине пута. Након тога, производ се може прерадити за производњу бензина, дизела и лож уља.
Предност методе је малапотрошње енергије, а међу недостацима се истиче сложеност контроле процеса и технолошке опреме због потребе вођења процеса под високим притиском.
- Термички
Механизми термичког уништавања полимера разврстани су према садржају кисеоника у неколико типова: пиролиза, метанолиза, гасификација, сагоревање.
Пиролиза
Пиролиза је једна од најефикаснијих, алиистовремено скупе методе прераде пластике. Када се користи метода пиролизе, отпад се обрађује под високим температурама у посебно опремљеним коморама без приступа кисеонику. Као резултат хемијског процеса настају гас, топлотна енергија и мазут.
Приликом цепања пластичног отпада пиролизом добија се бензинска фракција која може достићи и до 80% масе сировине.
Процес укључује термичку разградњупластични отпад на различитим температурама (300-900°Ц) у одсуству кисеоника, што доводи до термичког разлагања и ослобађања честица водоника садржаних у пластици. Формира се велики број угљоводоника који се могу користити као базе горива.
Пиролиза уништава 99% штетних једињењасупстанце које чине пластику, што је чини једном од еколошки прихватљивијих опција за рециклирање, али захтева много енергије.
Гасифицатион
Приликом гасификације од несортираног прљавогматеријали формирају синтетички гас, који се касније може користити како за изградњу нових полимера тако и за производњу топлотне и електричне енергије, метанола, електричне енергије, протеина за храну и различите биомасе.
Отпад се третира протоком плазме притемпература 1200 ° Ц, због чега се токсичне материје уништавају и не настаје катран. Након тога, смеће се претвара у пепео, који се често преша у брикете и положи у темеље зграда. Метода гасификације је стекла посебну популарност у Јапану.
Главна предност методе је могућност обраде пластике без сортирања. Међу недостацима постоји велика вероватноћа емисије штетних гасова у атмосферу.
Експерименталне методе
- Деполимеризација
Топлотна деполимеризација је једна одексперименталне физичке и хемијске методе. Направљен је на основу процеса пиролизе помоћу воде. Као резултат термичке деполимеризације, добија се смеша угљоводоника погодна за стварање синтетичких горива и нови пластични материјали.
У процесу деполимеризације, монопластике попутПЕТ боце се поново деле у мономере, који се могу рециклирати у нове ПЕТ материјале. Термичка деполимеризација омогућава прераду мешовите пластике, али ствара потенцијално опасне нуспроизводе.
- Зрачење
Метода зрачења заснива се на употребивисокоенергетско зрачење за уништавање полимерне матрице, док физичке карактеристике пунила остају непромењене. Претпоставља се да ће у будућности ова још увек експериментална метода представљати главну методу рециклирања ојачане пластике.
Међу недостацима процеса постоји повећано зрачење на људе и животну средину. Штавише, рециклира се само танкослојна пластика.
- Разлагање микроба из желуца крава
Истраживачи у Аустрији открили су да бактерије из бурага краве, једног од четири дијела њеног желуца, могу разбити пластику.
Научници су сугерисали да би такве бактерије могле бити корисне јер краве у исхрани имају природне биљне полиестере: по структури су сличне пластичним.
Аутори рада су разматрали три врсте полимера:ПЕТ,&нбсп;ПБАТ и&нбсп;полиетилен фураноат.&нбсп;Резултати су показали да се све три пластике могу разградити микроорганизмима из желуца крава, при чему се пластични прах разграђује брже од пластичне фолије.
- Разлагање ларви
Проблем контаминације пластиком може битирешен уз помоћ буба распрострањених у Кореји. Ларве буба из реда Цолеоптера (Плесиопхтхопхтхалмус давидис) могу разградити полистирен. Цријевна флора инсеката може оксидирати и промијенити површинска својства полистиренског филма.
- Поновна употреба
У облику полиуретанске пене
Новозеландски научници развили су методу претварања биоразградивих пластичних ножева, кашика и виљушки у пену која се може користити као изолација зидова или у уређајима за плутање.
Као експеримент, научници су поставили мензеуређаји у посебној комори напуњеној угљен-диоксидом. Променом нивоа притиска, истраживачи су приметили како се угљен-диоксид шири унутар пластике, стварајући пену, а касније су научници добили пену.
Сваки пут када се пластика рециклирамало губи снагу. Али за пену ово није важно: у многим применама од ње се не захтева снага. Овај материјал се користи као зидна изолација или у флотацијским уређајима.
Као ванилин
Шкотски научници развили су јединствен начин за рециклирање пластичног отпада. Уз помоћ генетски модификованих бактерија претворена је у арому ванилина.&нбсп;
Два истраживача са Универзитета у Единбургу уШкотска има генетски модификоване бактерије које претварају терефталну киселину у ванилин. Чињеница је да обе супстанце имају сличан хемијски састав. Као резултат тога, бактерије морају само да промене мање броја атома водоника и кисеоника повезаних са истим угљеничним скелетом.
У облику горива и мазива
Научници из Сједињених Држава смислили су начин да пластику претворе у корисне материјале. Могу се одмах користити као млазно или дизел гориво и мазиво.
Истраживачи из Центра за иновације на теренуПластика на Универзитету у Делаверу (ЦПИ) у Сједињеним Државама развила је директну методу за претварање пластичне амбалаже за једнократну употребу (кесе, амбалажа од јогурта, пластичне боце, поклопци боца и друго) за употребу као млазно или дизел гориво и мазива.
Истраживачи су користили нови катализатор ијединствен процес за брзо уништавање тешко обрадиве пластике-полиолефина. Они чине 60-70% све пластике која се данас производи.
Проблеми са рециклирањем пластике
Највећи изазов у рециклажи пластикеотпад лежи у високим трошковима сакупљања и обраде материјала – пластика се ретко представља у „чистом” облику и најчешће је комбинација различитих врста полимера.
Заједно са контаминацијом улазног материјалаово чини процес сортирања и чишћења радно интензивним и скупим. Штавише, систем организованог сакупљања и рециклаже отпада се примењује само у ограниченом броју земаља.
Дакле, већина пластичног отпада се не рециклира и баца у животну средину или, у организованијем приступу, спаљује.&нбсп;
Опширније
Прва куга: како је настала „црна смрт“ и ко је започео епидемију
Научници су утврдили зашто Меркур има тако велико језгро
Разговори с преминуле посаде Сојуз-11 су прекинути: о чему су разговарали пре њихове смрти