პლასტმასი მსოფლიოში

2050 წელს პლასტმასის ნარჩენების წონა ოკეანეებში გადააჭარბებს თევზის წონას ერთად! ასეთი გაფრთხილება იყო ელენ მაკარტურის ფონდისა და მაკკინსის ანგარიშში, რომელიც გამოქვეყნდა დავოსში 2016 წელს მსოფლიო ეკონომიკურ ფორუმზე.

როგორც დოკუმენტში ვკითხულობთ, 2014 წელს ოკეანის წყლებში ტონა პლასტმასის შეფარდება ტონა თევზთან იყო ერთი ხუთამდე. 2025 წელს სამიდან ერთი იქნება, 2050 წელს კი მეტი პლასტმასის ნარჩენები... მოხსენება ეფუძნება 180-ზე მეტ ექსპერტთან ინტერვიუს და ორასზე მეტი სხვა კვლევის ანალიზს. ანგარიშის ავტორები აღნიშნავენ, რომ პლასტმასის შეფუთვის მხოლოდ 14% გადამუშავდება. სხვა მასალებისთვის, გადამუშავების მაჩვენებელი გაცილებით მაღალია, ქაღალდის 58% და რკინისა და ფოლადის 90%-მდე აღდგენა.

1. პლასტმასის მსოფლიო წარმოება 1950-2010 წლებში

გამოყენების სიმარტივის, მრავალფეროვნებისა და აშკარად, ის გახდა ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული მასალა მსოფლიოში. მისი გამოყენება თითქმის ორასჯერ გაიზარდა 1950 წლიდან 2000 წლამდე (1) და სავარაუდოდ გაორმაგდება მომდევნო ოცი წლის განმავლობაში.

2. სურათი ტუვალუს არქიპელაგის წყნარი ოკეანის სამოთხიდან

. მას ვპოულობთ ბოთლებში, ფოლგაში, ფანჯრის ჩარჩოებში, ტანსაცმელში, ყავის აპარატებში, მანქანებში, კომპიუტერებსა და გალიებში. ფეხბურთის ტურფაც კი მალავს სინთეზურ ბოჭკოებს ბალახის ბუნებრივ პირებს შორის. პლასტმასის ჩანთები და ჩანთები, რომლებიც ზოგჯერ შემთხვევით შეჭამეს ცხოველებმა, იყრება გზის პირებზე და მინდვრებში (2). ხშირად, ალტერნატივის უქონლობის გამო, პლასტმასის ნარჩენები იწვება, რაც ატმოსფეროში ათავისუფლებს ტოქსიკურ ორთქლს. პლასტმასის ნარჩენები ბლოკავს კანალიზაციას, რაც იწვევს წყალდიდობას. ისინი ხელს უშლიან მცენარეების გაღივებას და წვიმის წყლის შეწოვას.

3. კუ ჭამს პლასტმასის ფოლგას

ყველაზე პატარა რამ ყველაზე ცუდია

ბევრი მკვლევარი აღნიშნავს, რომ ყველაზე საშიში პლასტმასის ნარჩენები არ არის ოკეანეში მცურავი PET ბოთლები ან მილიარდობით პლასტმასის ჩანთები, რომლებიც იშლება. ყველაზე დიდი პრობლემა არის ობიექტები, რომლებსაც ჩვენ ნამდვილად ვერ ვამჩნევთ. ეს არის თხელი პლასტმასის ბოჭკოები, რომლებიც ნაქსოვია ჩვენი ტანსაცმლის ქსოვილში. ათობით გზა, ასობით გზა, კანალიზაციის, მდინარეების, თუნდაც ატმოსფეროს გავლით, ისინი შეაღწევენ გარემოში, ცხოველებისა და ადამიანების კვების ჯაჭვებში. ამ ტიპის დაბინძურების მავნებლობა აღწევს უჯრედული სტრუქტურებისა და დნმ-ის დონე!

სამწუხაროდ, ტანსაცმლის ინდუსტრია, რომელიც დაახლოებით 70 მილიარდ ტონა ამ ტიპის ბოჭკოს გადაამუშავებს 150 მილიარდ ტანსაცმლად, რეალურად არანაირად არ არის რეგულირებული. ტანსაცმლის მწარმოებლები არ ექვემდებარებიან ისეთ მკაცრ შეზღუდვებს და კონტროლს, როგორიცაა პლასტმასის შეფუთვის მწარმოებლები ან ზემოაღნიშნული PET ბოთლები. ცოტა რამ არის ნათქვამი ან დაწერილი მათი წვლილისთვის მსოფლიოს პლასტიკური დაბინძურების საქმეში. ასევე არ არსებობს მკაცრი და კარგად ჩამოყალიბებული პროცედურები მავნე ბოჭკოებით გადახლართული ტანსაცმლის განადგურებისთვის.

დაკავშირებული და არანაკლებ პრობლემაა ე.წ მიკროფოროვანი პლასტმასიანუ 5 მმ-ზე ნაკლები ზომის სინთეზური ნაწილაკები. გრანულები მომდინარეობს მრავალი წყაროდან - პლასტმასისგან, რომელიც იშლება გარემოში, პლასტმასის წარმოებაში ან მანქანის საბურავების ცვეთის პროცესში მათი ექსპლუატაციის დროს. გამწმენდი მოქმედების მხარდაჭერის წყალობით, მიკროპლასტიკური ნაწილაკები შეიძლება აღმოჩნდეს კბილის პასტებში, შხაპის გელებში და პილინგის პროდუქტებში. კანალიზაციის საშუალებით ისინი შედიან მდინარეებსა და ზღვებში. ჩვეულებრივი კანალიზაციის გამწმენდი ნაგებობების უმეტესობა ვერ იჭერს მათ.

ნარჩენების საგანგაშო გაქრობა

2010-2011 წლებში საზღვაო ექსპედიციის, სახელად მალასპინას კვლევის შემდეგ, მოულოდნელად დადგინდა, რომ ოკეანეებში პლასტიკური ნარჩენები გაცილებით ნაკლები იყო, ვიდრე ეგონათ. თვეების განმავლობაში. მეცნიერები იმედოვნებდნენ დაჭერას, რომელიც შეაფასებდა ოკეანის პლასტმასის რაოდენობას მილიონობით ტონაში. იმავდროულად, კვლევის ანგარიშში, რომელიც გამოქვეყნდა ჟურნალში Proceedings of the National Academy of Sciences 2014 წელს, საუბრობს… 40-ზე. ტონი. მეცნიერებმა აღმოაჩინეს რომ პლასტმასის 99%, რომელიც უნდა ცურავდეს ოკეანის წყლებში, აკლია!

4. პლასტმასი და ცხოველები

Ყველაფერი კარგადაა? Აბსოლუტურად არა. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ დაკარგული პლასტმასი ოკეანის კვების ჯაჭვში შევიდა. ასე რომ: ნაგავს მასიურად ჭამენ თევზი და სხვა საზღვაო ორგანიზმები. ეს ხდება ფრაგმენტაციის შემდეგ მზისა და ტალღების მოქმედების გამო. შემდეგ თევზის პაწაწინა მცურავი ნაჭრები შეიძლება აირიოთ მათ საკვებში - პაწაწინა ზღვის არსებებთან. პლასტმასის პატარა ნაჭრების ჭამის და პლასტმასთან სხვა კონტაქტის შედეგები ჯერ კარგად არ არის გასაგები, მაგრამ ეს, ალბათ, არ არის კარგი ეფექტი (4).

ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნებული კონსერვატიული შეფასებით, ყოველწლიურად 4,8 მილიონ ტონაზე მეტი პლასტმასის ნარჩენი შემოდის ოკეანეებში. თუმცა, მას შეუძლია მიაღწიოს 12,7 მილიონ ტონას. გამოთვლების მიღმა მყოფი მეცნიერები ამბობენ, რომ თუ მათი შეფასებით საშუალოდ 8 მილიონი ტონა იქნებოდა, ნამსხვრევების ეს რაოდენობა დაფარავს მანჰეტენის ზომის 34 კუნძულს ერთ ფენაში.

ამ გამოთვლების მთავარი ავტორები არიან მეცნიერები კალიფორნიის უნივერსიტეტიდან სანტა ბარბარაში. მუშაობის პროცესში ისინი თანამშრომლობდნენ აშშ-ს ფედერალურ სააგენტოებთან და სხვა უნივერსიტეტებთან. საინტერესო ფაქტია, რომ ამ შეფასებით, მხოლოდ 6350-დან 245 ათასამდე. ტონა პლასტმასის ნარჩენები ზღვაში ცურავს ოკეანის წყლების ზედაპირზე. დანარჩენი სხვაგანაა. მეცნიერთა აზრით, როგორც ზღვის ფსკერზე, ასევე სანაპიროებზე და, რა თქმა უნდა, ცხოველურ ორგანიზმებში.

ჩვენ გვაქვს კიდევ უფრო ახალი და კიდევ უფრო საშინელი მონაცემები. გასული წლის ბოლოს, Plos One-მა, ონლაინ სამეცნიერო საცავმა, გამოაქვეყნა ასობით სამეცნიერო ცენტრის მკვლევართა ერთობლივი ნაშრომი, რომელშიც შეფასებულია პლასტიკური ნარჩენების მთლიანი მასა, რომელიც მცურავია მსოფლიო ოკეანეების ზედაპირზე 268 ტონად! მათი შეფასება ეფუძნება 940-24 წლებში განხორციელებული 2007 ექსპედიციის მონაცემებს. ტროპიკულ წყლებში და ხმელთაშუა ზღვაში.

პლასტმასის ნარჩენების "კონტინენტები" (5) არ არის სტატიკური. სიმულაციის საფუძველზე წყლის დინების მოძრაობა ოკეანეებში, მეცნიერებმა შეძლეს დაედგინათ, რომ ისინი არ იკრიბებიან ერთ ადგილას - უფრო მეტიც, ისინი ტრანსპორტირებულნი არიან შორ მანძილზე. ოკეანეების ზედაპირზე ქარის მოქმედებისა და დედამიწის ბრუნვის შედეგად (ე.წ. კორიოლისის ძალის მეშვეობით) ჩვენი პლანეტის ხუთ უდიდეს სხეულში წარმოიქმნება წყლის მორევები - ე.ი. ჩრდილოეთ და სამხრეთ წყნარი ოკეანე, ჩრდილოეთ და სამხრეთ ატლანტიკური და ინდოეთის ოკეანე, სადაც თანდათან გროვდება ყველა მცურავი პლასტიკური ობიექტი და ნარჩენები. ეს მდგომარეობა ციკლურად მეორდება ყოველწლიურად.

5. სხვადასხვა ზომის ოკეანეში პლასტმასის ნარჩენების განაწილების რუკა.

ამ „კონტინენტების“ მიგრაციის მარშრუტების გაცნობა არის სპეციალიზებული აღჭურვილობის გამოყენებით (ჩვეულებრივ, კლიმატის კვლევაში გამოსადეგი) ხანგრძლივი სიმულაციების შედეგი. შესწავლილია რამდენიმე მილიონი პლასტმასის ნარჩენების გზა. მოდელირებამ აჩვენა, რომ რამდენიმე ასეული ათასი კილომეტრის ფართობზე აშენებულ ნაგებობებში იყო წყლის ნაკადები, რომლებიც ნარჩენების ნაწილს უმაღლეს კონცენტრაციას სცილდება და აღმოსავლეთისკენ მიმართავს. რა თქმა უნდა, არის სხვა ფაქტორები, როგორიცაა ტალღა და ქარის სიძლიერე, რომლებიც არ იქნა გათვალისწინებული ზემოაღნიშნული კვლევის მომზადებისას, მაგრამ, რა თქმა უნდა, მნიშვნელოვან როლს თამაშობს პლასტიკური ტრანსპორტის სიჩქარესა და მიმართულებაში.

ეს ნარჩენები „მიწები“ ასევე შესანიშნავი საშუალებაა სხვადასხვა ტიპის ვირუსებისა და ბაქტერიებისთვის, რომლებიც ამგვარად უფრო ადვილად გავრცელდებიან.

როგორ გავასუფთავოთ "ნაგვის კონტინენტები"

შესაძლებელია ხელით შეგროვება. პლასტიკური ნარჩენები ზოგისთვის წყევლაა, ზოგისთვის კი შემოსავლის წყარო. მათ კოორდინაციას უწევენ საერთაშორისო ორგანიზაციები. მესამე სამყაროს კოლექციონერები ცალკე პლასტმასი სახლში. ისინი მუშაობენ ხელით ან მარტივი მანქანებით. პლასტმასებს ჭრიან ან ჭრიან პატარა ნაჭრებად და იყიდება შემდგომი დამუშავებისთვის. მათ, ადმინისტრაციასა და საზოგადოებრივ ორგანიზაციებს შორის შუამავლები არიან სპეციალიზებული ორგანიზაციები. ეს თანამშრომლობა კოლექციონერებს სტაბილურ შემოსავალს აძლევს. ამავდროულად, ეს არის პლასტმასის ნარჩენების გარემოდან ამოღების საშუალება.

თუმცა, ხელით შეგროვება შედარებით არაეფექტურია. აქედან გამომდინარე, არსებობს იდეები უფრო ამბიციური საქმიანობისთვის. მაგალითად, ჰოლანდიური კომპანია Boyan Slat, The Ocean Cleanup პროექტის ფარგლებში, გთავაზობთ ზღვაში მცურავი ნაგვის ჩამჭრელების დაყენება.

იაპონიასა და კორეას შორის მდებარე ცუშიმას კუნძულის მახლობლად ნარჩენების შეგროვების საპილოტე ობიექტი ძალიან წარმატებული იყო. ის არ იკვებება ენერგიის გარე წყაროებით. მისი გამოყენება ეფუძნება ქარის, ზღვის დინების და ტალღების ზემოქმედების ცოდნას. მცურავი პლასტმასის ნამსხვრევები, მოქცეული რკალის ან ჭრილის (6) სახით მოხრილ ხაფანგში, უფრო შორს იძვრება იმ ადგილას, სადაც ის გროვდება და შეიძლება შედარებით ადვილად მოიხსნას. ახლა, როდესაც გამოსავალი უფრო მცირე მასშტაბით იქნა გამოცდილი, უფრო დიდი დანადგარები, თუნდაც ასი კილომეტრის სიგრძის, უნდა აშენდეს.

6. მცურავი პლასტმასის ნარჩენების შეგროვება The Ocean Cleanup პროექტის ფარგლებში.

ცნობილმა გამომგონებელმა და მილიონერმა ჯეიმს დაისონმა პროექტი რამდენიმე წლის წინ შეიმუშავა. MV Reciklonან დიდი ბარგის მტვერსასრუტირომლის ამოცანა იქნება ოკეანის წყლების გაწმენდა ნაგვისგან, ძირითადად პლასტმასისგან. მანქანამ უნდა დაიჭიროს ნამსხვრევები ბადით და შემდეგ ამოიწოვოს ოთხი ცენტრიდანული მტვერსასრუტით. კონცეფცია არის ის, რომ შეწოვა უნდა მოხდეს წყლიდან და საფრთხე არ შეუქმნას თევზს. Dyson არის ინგლისელი სამრეწველო აღჭურვილობის დიზაინერი, ყველაზე ცნობილი, როგორც უჩანთა ციკლონის მტვერსასრუტის გამომგონებელი.

და რა უნდა გააკეთო ამ ნაგვის მასასთან, როცა ჯერ კიდევ გაქვს დრო მისი შეგროვებისთვის? იდეების ნაკლებობა არ არის. მაგალითად, კანადელი დევიდ კაცი გვთავაზობს პლასტმასის ქილის შექმნას ().

ნარჩენები აქ ერთგვარი ვალუტა იქნებოდა. მათი გაცვლა შესაძლებელია ფულში, ტანსაცმელში, საკვებში, მობილურის შევსებაში ან 3D პრინტერში., რაც, თავის მხრივ, საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ახალი საყოფაცხოვრებო ნივთები გადამუშავებული პლასტმასისგან. იდეა პერუს დედაქალაქ ლიმაშიც კი განხორციელდა. ახლა კაცი აპირებს ჰაიტის ხელისუფლების დაინტერესებას მისით.

გადამუშავება მუშაობს, მაგრამ არა ყველაფერი

ტერმინი „პლასტიკური“ ნიშნავს მასალებს, რომელთა ძირითადი კომპონენტია სინთეზური, ბუნებრივი ან მოდიფიცირებული პოლიმერები. პლასტმასის მიღება შესაძლებელია როგორც სუფთა პოლიმერებისგან, ასევე სხვადასხვა დამხმარე ნივთიერებების დამატებით შეცვლილი პოლიმერებისგან. ტერმინი "პლასტიკა" სასაუბრო ენაზე ასევე მოიცავს ნახევარფაბრიკატებს გადამუშავებისთვის და მზა პროდუქციისთვის, იმ პირობით, რომ ისინი დამზადებულია მასალებისგან, რომლებიც შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც პლასტმასი.

პლასტმასის ოცამდე გავრცელებული სახეობაა. თითოეულ მათგანს აქვს მრავალი ვარიანტი, რომელიც დაგეხმარებათ აირჩიოთ საუკეთესო მასალა თქვენი განაცხადისთვის. არის ხუთი (ან ექვსი) ჯგუფი ნაყარი პლასტმასი: პოლიეთილენი (PE, მაღალი და დაბალი სიმკვრივის ჩათვლით, HD და LD), პოლიპროპილენი (PP), პოლივინილ ქლორიდი (PVC), პოლისტირონი (PS) და პოლიეთილენის ტერეფტალატი (PET). ეს ეგრეთ წოდებული დიდი ხუთეული ან ექვსი (7) ფარავს ევროპული მოთხოვნის თითქმის 75%-ს ყველა პლასტმასზე და წარმოადგენს მუნიციპალურ ნაგავსაყრელებზე გაგზავნილი პლასტმასის უდიდეს ჯგუფს.

ამ ნივთიერებების განადგურება იწვის გარეთ ის არავითარ შემთხვევაში არ არის მიღებული როგორც სპეციალისტების, ისე ფართო საზოგადოების მიერ. მეორეს მხრივ, ამ მიზნით შეიძლება გამოყენებულ იქნას ეკოლოგიურად სუფთა ინსინერატორები, რაც ამცირებს ნარჩენებს 90%-მდე.

ნარჩენების შენახვა ნაგავსაყრელებზე ეს არ არის ისეთი ტოქსიკური, როგორც მათი ღია ცის ქვეშ დაწვა, მაგრამ ის აღარ არის მიღებული უმეტეს განვითარებულ ქვეყნებში. მართალია, რომ „პლასტმასი გამძლეა“, პოლიმერებს ბიოდეგრადირება გაცილებით მეტი დრო სჭირდება, ვიდრე საკვები, ქაღალდი ან ლითონის ნარჩენები. საკმარისად დიდი ხანია, რომ, მაგალითად, პოლონეთში პლასტმასის ნარჩენების წარმოების ამჟამინდელ დონეზე, რაც შეადგენს დაახლოებით 70 კგ-ს ერთ სულ მოსახლეზე წელიწადში და აღდგენის მაჩვენებლით, რომელიც ბოლო დრომდე ძლივს აჭარბებდა 10%-ს, ამ ნაგვის შიდა გროვა 30 წელზე მეტხანში XNUMX მილიონ ტონას მიაღწევდა..

ფაქტორები, როგორიცაა ქიმიური გარემო, ექსპოზიცია (UV) და, რა თქმა უნდა, მასალის ფრაგმენტაცია, გავლენას ახდენს პლასტმასის ნელ დაშლაზე. გადამუშავების მრავალი ტექნოლოგია (8) უბრალოდ ეყრდნობა ამ პროცესების დიდად დაჩქარებას. შედეგად, პოლიმერებიდან ვიღებთ უფრო მარტივ ნაწილაკებს, რომლებიც შეგვიძლია გადავაქციოთ სხვა მასალის მასალად, ან უფრო მცირე ნაწილაკებს, რომლებიც შეიძლება გამოვიყენოთ ნედლეულად ექსტრუზიისთვის, ან შეგვიძლია გადავიდეთ ქიმიურ დონეზე - მივიღოთ ბიომასი, წყალი, სხვადასხვა. გაზების ტიპები, ნახშირორჟანგი, მეთანი, აზოტი.

8. გადამუშავებისა და პლასტმასის დამუშავების ტექნოლოგიები

თერმოპლასტიკური ნარჩენების განკარგვის გზა შედარებით მარტივია, რადგან მისი მრავალჯერ გადამუშავება შესაძლებელია. თუმცა, დამუშავების დროს ხდება პოლიმერის ნაწილობრივი დეგრადაცია, რაც იწვევს პროდუქტის მექანიკური თვისებების გაუარესებას. ამ მიზეზით, გადამუშავების პროცესს ემატება გადამუშავებული მასალების მხოლოდ გარკვეული პროცენტი, ან ნარჩენების გადამუშავება ხდება დაბალი ხარისხის მოთხოვნების მქონე პროდუქტებად, როგორიცაა სათამაშოები.

გაცილებით დიდი პრობლემაა გამოყენებული თერმოპლასტიკური პროდუქტების განადგურებისას დახარისხების საჭიროება დიაპაზონის თვალსაზრისით, რომელიც მოითხოვს პროფესიულ უნარებს და მათგან მინარევების მოცილებას. ეს ყოველთვის არ არის მომგებიანი. ჯვარედინი პოლიმერებისგან დამზადებული პლასტმასები პრინციპში არ არის გადამუშავებული.

ყველა ორგანული მასალა აალებადია, მაგრამ ასევე რთულია მათი ამ გზით განადგურება. ამ მეთოდის გამოყენება არ შეიძლება გოგირდის, ჰალოგენებისა და ფოსფორის შემცველ მასალებზე, ვინაიდან წვის დროს ისინი ატმოსფეროში გამოყოფენ დიდი რაოდენობით ტოქსიკურ აირებს, რაც იწვევს ე.წ.

უპირველეს ყოვლისა, გამოიყოფა ქლორორგანული არომატული ნაერთები, რომელთა ტოქსიკურობა მრავალჯერ აღემატება კალიუმის ციანიდს, ხოლო ნახშირწყალბადების ოქსიდები დიოქსანის სახით - C.₄H₈O₂ ი ფურანები - გ₄H₄ატმოსფეროში გაშვების შესახებ. ისინი გროვდება გარემოში, მაგრამ ძნელია მათი აღმოჩენა დაბალი კონცენტრაციის გამო. ისინი შეიწოვება საკვებთან, ჰაერთან და წყალთან ერთად და გროვდება ორგანიზმში, იწვევს მძიმე დაავადებებს, ამცირებს ორგანიზმის იმუნიტეტს, არის კანცეროგენული და შეიძლება გამოიწვიოს გენეტიკური ცვლილებები.

დიოქსინების გამოყოფის ძირითადი წყაროა ქლორის შემცველი ნარჩენების დაწვა. ამ მავნე ნაერთების გათავისუფლების თავიდან ასაცილებლად, ინსტალაციები აღჭურვილია ე.წ. შემდგომი დამწვრობა, მინ. 1200°C.

ნარჩენების გადამუშავება ხდება სხვადასხვა გზით

Технология ნარჩენების გადამუშავება პლასტმასისგან დამზადებული მრავალსაფეხურიანი თანმიმდევრობაა. დავიწყოთ ნალექის შესაბამისი შეგროვებით, ანუ პლასტმასის ნაგვისგან გამოყოფით. გადამამუშავებელ ქარხანაში ჯერ ხდება წინასწარ დახარისხება, შემდეგ დაფქვა და დაფქვა, უცხო სხეულების გამოყოფა, შემდეგ პლასტმასის დახარისხება ტიპის მიხედვით, გაშრობა და ნახევრად მზა პროდუქტის მიღება ამოღებული ნედლეულიდან.

შეგროვებული ნაგვის ტიპების მიხედვით დახარისხება ყოველთვის არ არის შესაძლებელი. სწორედ ამიტომ ისინი დალაგებულია მრავალი განსხვავებული მეთოდით, ჩვეულებრივ იყოფა მექანიკურ და ქიმიურად. მექანიკური მეთოდები მოიცავს: ხელით სეგრეგაცია, ფლოტაცია ან პნევმატური. თუ ნარჩენები დაბინძურებულია, ასეთი დახარისხება ხდება სველი გზით. ქიმიური მეთოდები მოიცავს ჰიდროლიზი - პოლიმერების ორთქლით დაშლა (ნედლეული პოლიესტერების, პოლიამიდების, პოლიურეთანის და პოლიკარბონატების ხელახალი წარმოებისთვის) ან დაბალი ტემპერატურის პიროლიზი, რომლითაც იყრება, მაგალითად, PET ბოთლები და მეორადი საბურავები.

პიროლიზის ქვეშ გვესმის ორგანული ნივთიერებების თერმული ტრანსფორმაცია სრულიად უჟანგავ გარემოში ან მცირე ან საერთოდ არ ჟანგბადში. დაბალტემპერატურული პიროლიზი მიმდინარეობს 450-700°C ტემპერატურაზე და იწვევს, სხვა საკითხებთან ერთად, პიროლიზის გაზის წარმოქმნას, რომელიც შედგება წყლის ორთქლის, წყალბადის, მეთანის, ეთანის, ნახშირბადის მონოქსიდისა და დიოქსიდისგან, აგრეთვე წყალბადის სულფიდისგან და ამიაკი, ზეთი, ტარი, წყალი და ორგანული ნივთიერებები, პიროლიზის კოქსი და მტვერი მძიმე მეტალების მაღალი შემცველობით. ინსტალაცია არ საჭიროებს ელექტრომომარაგებას, რადგან ის მუშაობს პიროლიზის გაზზე, რომელიც წარმოიქმნება რეცირკულაციის პროცესში.

პიროლიზის გაზის 15%-მდე იხარჯება ინსტალაციის მუშაობისთვის. პროცესი ასევე აწარმოებს 30%-მდე პიროლიზის სითხეს, მაზუთის მსგავსი, რომელიც შეიძლება დაიყოს ისეთ ფრაქციებად, როგორიცაა: 30% ბენზინი, გამხსნელი, 50% მაზუთი და 20% მაზუთი.

ერთი ტონა ნარჩენებისგან მიღებული დანარჩენი მეორადი ნედლეული არის: 50%-მდე ნახშირბადის პიროკარბონატი არის მყარი ნარჩენი, კალორიული ღირებულებით კოქსთან ახლოს, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მყარი საწვავი, გააქტიურებული ნახშირბადი ფილტრებისთვის ან ფხვნილი. პიგმენტი საღებავებისთვის და 5%-მდე ლითონის (მკაცრი ჯართი) მანქანის საბურავების პიროლიზის დროს.

სახლები, გზები და საწვავი

აღწერილი გადამუშავების მეთოდები სერიოზული სამრეწველო პროცესებია. ისინი არ არიან ხელმისაწვდომი ყველა სიტუაციაში. დანიელმა ინჟინერიის სტუდენტმა ლიზა ფუგლსანგ ვესტერგაარდმა (9) უჩვეულო იდეა გაუჩნდა ინდოეთის ქალაქ ჯოიგოპალპურში დასავლეთ ბენგალში - რატომ არ უნდა გააკეთოთ აგური, რომელიც ადამიანებს შეეძლოთ გამოიყენონ სახლების ასაშენებლად მიმოფანტული ჩანთებიდან და პაკეტებიდან?

9. ლიზა ფულსანგ ვესტერგარდი

საუბარი იყო არა მხოლოდ აგურის დამზადებაზე, არამედ მთელი პროცესის დაპროექტებაზე, რათა პროექტში ჩართულმა ადამიანებმა ნამდვილად ისარგებლონ. მისი გეგმის მიხედვით, ნარჩენები ჯერ გროვდება და საჭიროების შემთხვევაში იწმინდება. შეგროვებულ მასალას ამზადებენ მაკრატლით ან დანით უფრო პატარა ნაჭრებად დაჭრით. დაქუცმაცებულ ნედლეულს ათავსებენ ყალიბში და ათავსებენ მზის ბადეზე, სადაც თბება პლასტმასი. დაახლოებით ერთი საათის შემდეგ, პლასტმასი დნება და გაცივების შემდეგ, შეგიძლიათ ამოიღოთ მზა აგური ფორმიდან.

პლასტმასის აგური მათ აქვთ ორი ხვრელი, რომლითაც შეიძლება ბამბუკის ჯოხების ძაფები, რაც ქმნის სტაბილურ კედლებს ცემენტის ან სხვა შემკვრელების გამოყენების გარეშე. შემდეგ ასეთი პლასტმასის კედლები შეიძლება შელესოს ტრადიციული გზით, მაგალითად, თიხის ფენით, რომელიც იცავს მათ მზისგან. პლასტმასის აგურისგან დამზადებულ სახლებს ასევე აქვთ უპირატესობა, რომ თიხის აგურისგან განსხვავებით, ისინი მდგრადია, მაგალითად, მუსონური წვიმების მიმართ, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი ბევრად უფრო გამძლე ხდებიან.

უნდა გვახსოვდეს, რომ პლასტმასის ნარჩენები ასევე გამოიყენება ინდოეთში. გზის მშენებლობა. ქვეყნის ყველა გზის შემქმნელს მოეთხოვება გამოიყენოს პლასტმასის ნარჩენები, ისევე როგორც ბიტუმიანი ნარევები ინდოეთის მთავრობის 2015 წლის ნოემბრის რეგულაციის შესაბამისად. ეს ხელს შეუწყობს პლასტმასის გადამუშავების მზარდი პრობლემის მოგვარებას. ეს ტექნოლოგია შეიმუშავა პროფ. მადურაის საინჟინრო სკოლის რაჯაგოპალან ვასუდევანი.

მთელი პროცესი ძალიან მარტივია. ნარჩენები პირველად იჭრება გარკვეულ ზომამდე სპეციალური აპარატის გამოყენებით. შემდეგ მათ უმატებენ სათანადოდ მომზადებულ აგრეგატს. ჩაყრილ ნაგავს ცხელ ასფალტს ურევენ. გზა გაყვანილია 110-დან 120°C-მდე ტემპერატურაზე.

პლასტმასის ნარჩენების გამოყენებას ბევრი სარგებელი მოაქვს გზის მშენებლობისთვის. პროცესი მარტივია და არ საჭიროებს ახალ აღჭურვილობას. ყოველ კილოგრამ ქვაზე გამოიყენება 50 გრამი ასფალტი. აქედან ერთი მეათედი შეიძლება იყოს პლასტმასის ნარჩენები, რაც ამცირებს გამოყენებული ასფალტის რაოდენობას. პლასტმასის ნარჩენები ასევე აუმჯობესებს ზედაპირის ხარისხს.

მარტინ ოლაზარმა, ბასკეთის უნივერსიტეტის ინჟინერმა, ააგო საინტერესო და შესაძლოა პერსპექტიული პროცესის ხაზი ნარჩენების ნახშირწყალბადის საწვავად გადამუშავებისთვის. მცენარე, რომელსაც გამომგონებელი აღწერს, როგორც მაღაროს გადამამუშავებელი ქარხანა, ეფუძნება ბიოსაწვავის საკვების პიროლიზს ძრავებში გამოსაყენებლად.

ოლაზარმა ააშენა ორი ტიპის საწარმოო ხაზი. პირველი ამუშავებს ბიომასას. მეორე, უფრო საინტერესო, გამოიყენება პლასტმასის ნარჩენების გადასამუშავებლად მასალებად, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას, მაგალითად, საბურავების წარმოებაში. ნარჩენები ექვემდებარება სწრაფ პიროლიზის პროცესს რეაქტორში შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე 500°C, რაც ხელს უწყობს ენერგიის დაზოგვას.

გადამუშავების ტექნოლოგიის ახალი იდეებისა და მიღწევების მიუხედავად, მსოფლიოში ყოველწლიურად წარმოებული 300 მილიონი ტონა პლასტმასის ნარჩენების მხოლოდ მცირე პროცენტი ფარავს მას.

ელენ მაკარტურის ფონდის კვლევის თანახმად, შეფუთვის მხოლოდ 15% იგზავნება კონტეინერებში და მხოლოდ 5% გადამუშავდება. პლასტმასის თითქმის მესამედი აბინძურებს გარემოს, სადაც ისინი დარჩება ათწლეულების განმავლობაში, ზოგჯერ ასობით წლის განმავლობაში.

დაე, ნაგავი თავად გადნოს

პლასტმასის ნარჩენების გადამუშავება ერთ-ერთი მიმართულებაა. ეს მნიშვნელოვანია, რადგან ჩვენ უკვე გამოვიმუშავეთ ბევრი ეს ნაგავი და ინდუსტრიის მნიშვნელოვანი ნაწილი ჯერ კიდევ აწვდის უამრავ პროდუქტს დიდი ხუთ ტონიანი პლასტმასის მასალებიდან. თუმცა დროთა განმავლობაში, ბიოდეგრადირებადი პლასტმასის, ახალი თაობის მასალების ეკონომიკური მნიშვნელობა, რომელიც დაფუძნებულია, მაგალითად, სახამებლის, პოლილაქტური მჟავის ან ... აბრეშუმის წარმოებულებზე, სავარაუდოდ გაიზრდება..

10. d2w ბიოდეგრადირებადი ძაღლის ნაგვის ტომრები.

ამ მასალების წარმოება ჯერ კიდევ შედარებით ძვირია, როგორც ეს ჩვეულებრივ ხდება ინოვაციური გადაწყვეტილებების შემთხვევაში. თუმცა, მთელი კანონპროექტის იგნორირება არ შეიძლება, რადგან ისინი გამორიცხავს გადამუშავებასა და განადგურებასთან დაკავშირებულ ხარჯებს.

ბიოდეგრადირებადი პლასტმასის სფეროში ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო იდეა დამზადებულია პოლიეთილენის, პოლიპროპილენისა და პოლისტირონისგან, როგორც ჩანს, ეს არის ტექნოლოგია, რომელიც დაფუძნებულია მათ წარმოებაში სხვადასხვა ტიპის დანამატების გამოყენებაზე, რომელიც ცნობილია კონვენციებით. d2w (10) ან ნაძვი.

უფრო ცნობილია, მათ შორის პოლონეთში, უკვე რამდენიმე წელია, ბრიტანული კომპანია Symphony Environmental-ის d2w პროდუქტია. ეს არის დანამატი რბილი და ნახევრად ხისტი პლასტმასის წარმოებისთვის, საიდანაც ჩვენ გვჭირდება სწრაფი, ეკოლოგიურად სუფთა თვითდეგრადაცია. პროფესიონალურად, d2w ოპერაცია ე.წ პლასტმასის ოქსიბიოდეგრადაცია. ეს პროცესი გულისხმობს მასალის დაშლას წყალში, ნახშირორჟანგად, ბიომასა და მიკროელემენტებად სხვა ნარჩენებისა და მეთანის გამოყოფის გარეშე.

ზოგადი სახელწოდება d2w ეხება ქიმიკატების მთელ რიგს, რომლებიც დამატებულია წარმოების პროცესში, როგორც პოლიეთილენის, პოლიპროპილენისა და პოლისტიროლის დანამატები. ეგრეთ წოდებული d2w პროდეგრადანტი, რომელიც მხარს უჭერს და აჩქარებს დაშლის ბუნებრივ პროცესს ნებისმიერი შერჩეული ფაქტორების გავლენის შედეგად, რომლებიც ხელს უწყობენ დაშლას, როგორიცაა ტემპერატურა, მზის შუქიზეწოლა, მექანიკური დაზიანება ან მარტივი გაჭიმვა.

ნახშირბადისა და წყალბადის ატომებისგან შემდგარი პოლიეთილენის ქიმიური დეგრადაცია ხდება ნახშირბად-ნახშირბადის ბმის გაწყვეტისას, რაც, თავის მხრივ, ამცირებს მოლეკულურ წონას და იწვევს ჯაჭვის სიმტკიცის და გამძლეობის დაკარგვას. d2w-ის წყალობით, მასალის დეგრადაციის პროცესი სამოც დღემდე შემცირდა. Შესვენება - რაც მნიშვნელოვანია, მაგალითად, შეფუთვის ტექნოლოგიაში - შეიძლება დაიგეგმოს მასალის წარმოების დროს დანამატების შემცველობისა და ტიპების სათანადო კონტროლით. დაწყების შემდეგ, დეგრადაციის პროცესი გაგრძელდება პროდუქტის სრულ დეგრადაციამდე, იქნება ეს ღრმა მიწისქვეშა, წყალქვეშა თუ გარეთ.

კვლევები ჩატარდა იმის დასადასტურებლად, რომ d2w-დან თვითდაშლა უსაფრთხოა. d2w შემცველი პლასტმასები უკვე გამოსცადეს ევროპულ ლაბორატორიებში. Smithers/RAPRA-მ გამოსცადა d2w საკვების კონტაქტზე და მას იყენებდნენ ინგლისის ძირითადი საკვები საცალო ვაჭრობის მიერ რამდენიმე წლის განმავლობაში. დანამატს არ აქვს ტოქსიკური ეფექტი და უსაფრთხოა ნიადაგისთვის.

რა თქმა უნდა, ისეთი გადაწყვეტილებები, როგორიცაა d2w, სწრაფად არ ჩაანაცვლებს ადრე აღწერილ გადამუშავებას, მაგრამ შესაძლოა თანდათანობით შევიდეს გადამუშავების პროცესში. საბოლოოდ, ამ პროცესების შედეგად მიღებულ ნედლეულს შეიძლება დაემატოს პროდეგრადანტი და მივიღოთ ოქსიბიოდეგრადირებადი მასალა.

შემდეგი ნაბიჯი არის პლასტმასი, რომელიც იშლება ყოველგვარი სამრეწველო პროცესების გარეშე. მაგალითად, ისეთები, საიდანაც მზადდება ულტრა თხელი ელექტრონული სქემები, რომლებიც იშლება ადამიანის ორგანიზმში ფუნქციის შესრულების შემდეგ., პირველად წარმოდგენილი გასული წლის ოქტომბერში.

გამოგონება ელექტრონული სქემების დნობა ეს არის ეგრეთ წოდებული წარმავალი - ან, თუ გნებავთ, "დროებითი" - ელექტრონიკის () და მასალების უფრო ფართო შესწავლის ნაწილი, რომელიც გაქრება მათი დავალების შესრულების შემდეგ. მეცნიერებმა უკვე შეიმუშავეს ძალიან თხელი ფენებისგან ჩიპების აგების მეთოდი, ე.წ ნანომემბრანა. ისინი იშლება რამდენიმე დღეში ან კვირაში. ამ პროცესის ხანგრძლივობა განისაზღვრება აბრეშუმის ფენის თვისებებით, რომელიც ფარავს სისტემებს. მკვლევარებს აქვთ უნარი გააკონტროლონ ეს თვისებები, ანუ, შესაბამისი ფენის პარამეტრების არჩევით, ისინი წყვეტენ, რამდენ ხანს დარჩება ის სისტემის მუდმივ დაცვად.

როგორც BBC-მ განმარტა პროფ. ფიორენცო ომენეტო აშშ-ს ტაფტსის უნივერსიტეტიდან: „ხსნადი ელექტრონიკა მუშაობს ისევე საიმედოდ, როგორც ტრადიციული სქემები, დნება დანიშნულების ადგილზე იმ გარემოში, რომელშიც იმყოფებიან, დიზაინერის მიერ მითითებულ დროს. ეს შეიძლება იყოს დღეები ან წლები."

პროფ. ჯონ როჯერსი ილინოისის უნივერსიტეტიდან, რომელიც აღმოაჩენს კონტროლირებადი დაშლის მასალების შესაძლებლობებსა და გამოყენებას. შესაძლოა, ამ გამოგონების ყველაზე საინტერესო პერსპექტივები გარემოსდაცვითი ნარჩენების განადგურების სფეროში.

ბაქტერიები დაეხმარება?

ხსნადი პლასტმასი მომავლის ერთ-ერთი ტენდენციაა, რაც ნიშნავს გადასვლას სრულიად ახალი მასალებისკენ. მეორეც, მოძებნეთ გზები, რათა სწრაფად დაშალოთ ეკოლოგიურად მავნე ნივთიერებები, რომლებიც უკვე არის გარემოში და კარგი იქნება, თუ ისინი იქიდან გაქრება.

ცოტა ხნის წინ კიოტოს ტექნოლოგიურმა ინსტიტუტმა გააანალიზა რამდენიმე ასეული პლასტმასის ბოთლის დეგრადაცია. კვლევის დროს დადგინდა, რომ არსებობს ბაქტერია, რომელსაც შეუძლია პლასტმასის დაშლა. დაუძახეს . აღმოჩენა აღწერეს პრესტიჟულ ჟურნალში Science.

ეს ქმნილება იყენებს ორ ფერმენტს PET პოლიმერის მოსაშორებლად. ერთი იწვევს ქიმიურ რეაქციებს მოლეკულების დასაშლელად, მეორე კი ენერგიის განთავისუფლებას უწყობს ხელს. ბაქტერია ნაპოვნი იქნა PET ბოთლის გადამუშავების ქარხნის მიმდებარე ტერიტორიაზე აღებული 250 ნიმუშიდან ერთ-ერთში. იგი შედიოდა მიკროორგანიზმების ჯგუფში, რომლებიც ანადგურებდნენ PET მემბრანის ზედაპირს 130 მგ/სმ² დღეში 30°C ტემპერატურაზე. მეცნიერებმა ასევე მოახერხეს მიკროორგანიზმების მსგავსი ნაკრების მიღება, რომლებსაც არ აქვთ, მაგრამ არ შეუძლიათ PET-ის მეტაბოლიზაცია. ამ კვლევებმა აჩვენა, რომ მან მართლაც მოახდინა პლასტმასის ბიოდეგრადირება.

PET-ისგან ენერგიის მისაღებად, ბაქტერია ჯერ აჰიდროლიზებს PET-ს ინგლისური ფერმენტით (PET hydrolase) მონო(2-ჰიდროქსიეთილის) ტერეფტალის მჟავამდე (MHET), რომელიც შემდეგ ჰიდროლიზდება ინგლისური ფერმენტის (MGET hydrolase) გამოყენებით. . ორიგინალურ პლასტმასის მონომერებზე: ეთილენგლიკოლი და ტერეფტალის მჟავა. ბაქტერიებს შეუძლიათ გამოიყენონ ეს ქიმიკატები უშუალოდ ენერგიის წარმოებისთვის (11).

11. PET დეგრადაცია ბაქტერიების მიერ 

სამწუხაროდ, მთელ კოლონიას პლასტმასის თხელი ნაჭრის გასაშლელად სჭირდება სრული ექვსი კვირა და შესაბამისი პირობები (მათ შორის ტემპერატურა 30°C). ეს არ ცვლის იმ ფაქტს, რომ აღმოჩენამ შეიძლება შეცვალოს გადამუშავების სახე.

ჩვენ ნამდვილად არ ვართ განწირულები ვიცხოვროთ ყველგან მიმოფანტული პლასტმასის ნაგვით (12). როგორც მასალების მეცნიერების სფეროში ბოლოდროინდელი აღმოჩენები აჩვენებს, ჩვენ შეგვიძლია სამუდამოდ მოვიშოროთ ნაყარი და ძნელად მოსახსნელი პლასტმასი. თუმცა, მაშინაც კი, თუ ჩვენ მალე გადავინაცვლებთ სრულად ბიოდეგრადირებად პლასტმასზე, ჩვენ და ჩვენს შვილებს კიდევ დიდხანს მოგვიწევს საქმე ნარჩენებთან. გადაყრილი პლასტმასის ეპოქა. იქნებ ეს კარგი გაკვეთილი იყოს კაცობრიობისთვის, რომელიც არასოდეს დათმობს ტექნოლოგიას მეორე ფიქრის გარეშე მხოლოდ იმიტომ, რომ იაფი და მოსახერხებელია?