بازیافت مواد پلاستیکی چگونه است؟

دسته: مقالات منتشر شده در 05 بهمن 1398
نوشته شده توسط Admin بازدید: 860

بازیافت مواد پلاستیکی به چه روش هایی صورت می گیرد؟

بازیافت مواد پلاستیکی فرآیند تبدیل زباله و یا مواد زائد پلاستیکی به مواد کاربردی است. از آنجایی که دسته بزرگی از مواد پلاستیکی قابلیت زیست تخریب پذیر ندارند بنابراین بازیافت آنها به عنوان یک تلاش جهانی در جهت کاهش میزان زباله های تولید شده به شمار می اید به خصوص حدود ۸ میلیون متریک تن از مواد زباله پلاستیکی که سالانه در اقیانوس های دنیا وارد می شوند. بازیافت مواد فلزی با سودمندی بسیاری صورت می‌گیرد و همچنین هزینه بازیافت مواد شیشه ای پایین می باشد ولی پلاستیک ها دارای روند بازیافتی بسیار چالش پذیر می باشند زیرا چگالی کم و ارزش پایینی دارند. البته متد های بازیافتی فنی متفاوتی نیز به منظور مقابله با سختی های بازیافت پلاستیک موجود میباشد. تجهیزات بازسازی مواد مسئول طبقه بندی و فراوری پلاستیک‌ها می باشند ولی انجام تمامی مراحل به صورت اقتصادی در سال ۲۰۱۹ با چالشهای نیز همراه بوده است. زمانی که دسته های متفاوتی از مواد پلاستیکی با یکدیگر ذوب می شوند فازهای متفاوتی همانند نفت و آب تقسیم شده و در لایه های متمایز قرار می گیرد. محدودیت های فازی نیز خود نوعی ضعف ساختاری را در تولید ماده نهایی ایجاد می‌کنند و بدین معنی است که ترکیبات پلیمری فقط در ساخت محصولات ویژه کاربرد دارند. دو نمونه از پلاستیک هایی که به بیشترین میزان ممکن تولید می شوند عبارتند از پلی پروپیلن و پلی اتیلن که رفتاری مشابه با موارد یاد شده دارند و به همین دلیل امکان تولید محصولات متفاوت پس از بازیافت برای آنها بسیار کاهش خواهد یافت. هر باری که مواد پلاستیکی بازیافت می شوند مواد خام بیشتری باید به آنها اضافه شود تا یکپارچگی ماده را افزایش دهد. بنابراین حتی پلاستیک های بازیافت شده نیز دارای انواعی از مواد افزودنی پلاستیکی می باشند. محصولات پلاستیکی حداکثر دو تا سه بار میتوانند بازیافت شود تا زمانی که کیفیت آن به اندازه ای کاهش پیدا کند که قابل استفاده نباشد. به تازگی به کارگیری هم بسپار های بلوکی به عنوان اتصال گرهای مولکولی و یا پودر جوشکاری بزرگ مولکول ها پیشنهاد شده است که به منظور مقابله با دشواری های مرتبط با جداسازی فاز در طی بازیافت مواد پلاستیکی به کار برده می شوند. درصد انواعی از محصولات پلاستیکی که قابلیت بازیافت کامل دارند زمانی افزایش پیدا می‌کند که تولیدکنندگان محصولات بسته بندی شده از ترکیب این مواد با سایر مواد موجود بپرهیزند و همچنین مواد آلوده کننده را از این ترکیبات حذف نمایند. انجمن بازیافت کنندگان مواد پلاستیکی طرحی موثر به منظور ایجاد قابلیت بازیافت ارائه کرده است. استفاده از مواد پلاستیکی زیست تخریب پذیر و یا پلاستیک هایی که به صورت خالص قابلیت بازیافت دارند و یا در موارد صنعتی به کود تبدیل می‌شوند برای تولید محصولات بسته بندی شده با طول عمر کوتاه افزایش پیدا کرده است.

 

روش های بازیافت مواد پلاستیکی

به طور کلی پلاستیک ها از طریق دو روش عمده بازیافت می شوند روش اول بازیافت مکانیکی است که در آن پلاستیک شسته شده و با پودر ترکیب شده و ذوب می شود و روش دوم بازیافت شیمیایی که در آن پلاستیک به قطعات و ترکیبات تشکیل دهنده آن تجزیه می شود. اغلب این مواد قبل از بازیافت با توجه به نوع رزین دسته بندی می شوند. در گذشته از کدهای شناسایی رزین استفاده می‌شد که متدی به منظور طبقه بندی انواع پلیمرها ست و توسط انجمن صنعتی پلاستیک در سال ۱۹۸۸ توسعه داده شده است. پلی اتیلن ترفتالات که به صورت اختصاری با نامPET  نیز نشان داده می شود دارای کد رزین یک می باشد. در اغلب موارد فقط از کد شناسایی رزین استفاده نمی شود بلکه سیستم های طبقه بندی گوناگونی به منظور شناسایی رزین و دسته بندی آن ها انتخاب می شوند که ممکن است شامل روشهای طبقه بندی دستی و حتی انتخاب مواد پلاستیکی و فرایندهای اتوماسیون مکانیزه شده شوند. متد نهایی شامل خرد کردن, الک کردن و جداسازی این مواد با توجه به چگالی آنها خواهد شد. همچنین دسته ای از مواد یاد شده با توجه به رنگ خود و قبل از بازیافت از یکدیگر جدا می‌شوند. پس از مرحله طبقه بندی، مواد پلاستیکی خرد می‌شوند تا بازیافت مکانیکی صورت گیرد. قطعات به دست آمده از این مرحله سپس وارد فرایندهایی می‌شوند تا تمام انواع ناخالصی ها مانند برچسب های کاغذی از آنها زدوده شود. پس از آن ماده ذوب شده به شکل قرص روزنرانی می‌شود تا پس از آن امکان تولید سایر محصولات از آن فراهم شود. بالاترین میزان کیفیت خلوص با نام تجدید و یا احیا نیز شناخته می شود.

 

وابسپارش گرمایی

تخمین های دانشمندان نشان می دهد که ارزش محصولی مواد پلاستیکی زائد ممکن است بیش از ۳۰۰ دلار در هر تن باشد و این درحالی است که این مواد با استفاده از روشهایی ویژه، محصولات شیمیایی با ارزش بسیار بالا و یا الکتریسیته در چرخه های ترکیبی گاززایی مجتمع را تولید می کنند.

 

تجزیه حرارتی زباله های مواد پلاستیکی به روغن سوختی یا نفت سیاه

به کمک تجزیه حرارتی پلاستیکی می توان زباله های نفتی را همانند پلاستیک و انواعی از بنزین ها و کربن ها تغییر کرد. در این بخش انواعی از مواد خام پلاستیکی مناسب برای تجزیه حرارتی را مشاهده می کنید:

 

فشردگی حرارتی

فشردگی حرارتی انواعی از مواد پلاستیکی شسته شده و طبقه بندی نشده را به یک شکل تبدیل کرده (که ممکن است شامل پلاستیک های نرم تا انواع زباله های صنعتی و سخت شوند) و همه آنها را در میله لنگر ها با یکدیگر ترکیب می‌کند. مهمترین مزیت این روش آن است که تمامی پلاستیک ها قابلیت بازیافت دارند و نه فقط انواعی که انطباق پذیر هستند. اگرچه انتقادهایی نیز در خصوص هزینه انرژی مصرفی به منظور چرخش دستگاه یاد شده و حرارت دهی به لوله ها پس از مرحله ذوب وجود دارد.

 

بازیافت توزیع شده

این دسته از محصولات پلاستیکی نیز با استفاده از تجهیزات فنی و روش بازیافت توزیع شده بازیافت می شوند. بررسی طول عمر اولیه نشان می‌دهد که بازیافت توزیعی پلی اتیلن های سنگین وزن به منظور تولید رشته هایی برای پرینترهای سه بعدی از نظر انرژی بسیار به صرفه میباشد و میتوان برای دستیابی به این اهداف از رزینهای خام و یا فرایندهای بازیافت سنتی استفاده کرد زیرا به طور کلی مصرف انرژی را کاهش می دهند.

 

بازیافت شیمیایی

برای انواعی از پلیمرها این امکان وجود دارد که آنها را به مونومرها تبدیل کرد به عنوان مثال پلی اتیلن ترفتالات را می‌توان در معرض الکل و نوعی از کاتالیزور ها قرار داد تا ماده‌ای با نام دی الکیل ترفتالات را تشکیل دهد. حتی ممکن است استرهای ترفتالات با اتیلن گلیکول به کار برده شوند تا نوعی پلیمر پلی استری جدید را به وجود بیاورند و این در حالی است که می توان از پلیمر های خالص همچنان استفاده کرد. حدود ۶۰ کمپانی متفاوت از روش های بازیافتی شیمیایی در سال ۲۰۱۹ استفاده می کنند.

 

سایر روش های موجود به منظور بازیافت پلاستیک ها

فرایندی توسعه داده شده است که در آن انواعی از پلاستیک ها به عنوان منبع کربنی در بازیافت قراضه های فولاد استفاده می شوند. همچنین امکان بازیافت ترکیبی انواعی از پلاستیک ها وجود دارد که حتی به جداسازی نیازی نخواهد داشت. نام این روش سازگار سازی می باشد و به استفاده از انواعی از عامل های پل ساز شیمیایی و سازگار کننده نیاز دارد. همچنین این ماده می تواند به حفظ کیفیت مواد بازیافتی و همچنین حذف ارزیابی اولیه گران قیمت و غیر سودمند پلاستیک های زباله ای و مراحل خالص سازی و جداسازی آنها کمک کند.

 

زباله های پلاستیکی به چه موادی تبدیل می شوند؟

  • بسته بندی شیر و سایر ظروف پلاستیکی: بطری ها و ظروفی که برای شیر، شامپو، مواد شوینده ،لباس و بسیاری از پاک کننده های خانگی به کار برده می شوند سبک وزن و مستحکم می باشند ولی معمولاً در مقایسه با بطری های نوشیدنی ها از انواع متفاوت تری از پلاستیک ها تشکیل شده اند. اما این مواد به چه محصولاتی می‌تواند تبدیل شوند؟ پس از بازیافت این امکان وجود دارد که از آنها بطری و ظروف جدید، میزهای پیک نیک، وسایل چمن زنی، تجهیزات زمین بازی، سطل‌های زباله و بسیاری موارد دیگر ساخت.
  • کیسه ها و بسته بندی های پلاستیکی: ما معمولاً از کیسه های پلاستیکی به منظور حمل و نقل خوراکی های پر مصرف استفاده می کنیم. امروز هزاران مغازه خرده فروشی و خوراکی فروشی وجود دارد که این بسته ها را گردآوری کرده و آنها را بازیافت می کنند. حتی در این مکان ها می توان تا حد زیادی از بسته بندی های پلاستیکی را که از وسایل خریداری شده حفاظت می‌کنند را بازیافت نمود و حتی بسته‌بندی های حباب دار هم در این دسته قرار می‌گیرند. پس از بازیافت، محصولات یاد شده به الوار پلاستیکی تبدیل می شوند که به منظور تولید نیمکت های پارک ،نرده و تجهیزات زمین بازی به کار برده می شوند. حتی می توان آنها را مجدداً به کیسه‌های پلاستیکی نو تبدیل کرد و پس از آن نیز دوباره بازیافت نمود.
  • بطری ها: بطری های پلاستیکی حاوی انواعی از نوشیدنی ها دارای مقاومت بسیار بالایی می باشند و در صورتی که به زمین پرتاب شوند نمیشکنند. اما این موارد پس از بازیافت ممکن است به محصولات بسیار متفاوتی تبدیل شوند مانند تیشرت، سویشرت، عایق کاپشن و کیسه های خواب و حتی بطری های بیشتر. برای تولید یک سویشرت به حدود ۶۳ بطری نیاز است. به منظور تولید عایق برای کاپشن های اسکی هم به حدود ۱۴ بطری نیاز است. حدود ۲۹.۳ درصد از بطری های پلاستیکی در آمریکا بازیافت می شوند.