พลาสติกในโลก

ในปี 2050 น้ำหนักของขยะพลาสติกในมหาสมุทรจะเกินน้ำหนักของปลารวมกัน! คำเตือนดังกล่าวรวมอยู่ในรายงานของมูลนิธิ Ellen MacArthur และ McKinsey ที่ตีพิมพ์ในโอกาสของ World Economic Forum ในเมืองดาวอสในปี 2016

ตามที่เราอ่านในเอกสาร อัตราส่วนของพลาสติกตันต่อตันของปลาในน่านน้ำมหาสมุทรในปี 2014 คือ 2025 ถึง 2050 ในปี 180 จะมี 14 ใน 58 และในปี 90 จะมีขยะพลาสติกเพิ่มขึ้น ... รายงานนี้อ้างอิงจากการสัมภาษณ์ผู้เชี่ยวชาญมากกว่า XNUMX คน และการวิเคราะห์ผลการศึกษาอื่นๆ มากกว่าสองร้อยเรื่อง ผู้เขียนรายงานระบุว่ามีเพียง XNUMX% ของบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่ถูกรีไซเคิล สำหรับวัสดุอื่นๆ อัตราการรีไซเคิลยังคงสูงกว่ามาก โดยสามารถกู้คืนกระดาษได้ XNUMX% และเหล็กและเหล็กกล้าสูงถึง XNUMX%

1. การผลิตพลาสติกของโลกในปี 1950-2010

ต้องขอบคุณความสะดวกในการใช้งาน ความเก่งกาจ และเห็นได้ชัดว่ามันได้กลายเป็นหนึ่งในวัสดุที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก การใช้งานเพิ่มขึ้นเกือบสองร้อยเท่าจากปี 1950 เป็น 2000 (1) และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในอีกยี่สิบปีข้างหน้า

2. ภาพจากสวรรค์แห่งมหาสมุทรแปซิฟิกของหมู่เกาะตูวาลู

. เราพบได้ในขวด ฟอยล์ กรอบหน้าต่าง เสื้อผ้า เครื่องชงกาแฟ รถยนต์ คอมพิวเตอร์ และกรง แม้แต่สนามหญ้าก็ยังซ่อนเส้นใยสังเคราะห์ไว้ระหว่างใบหญ้าธรรมชาติ ถุงพลาสติกและถุงที่สัตว์กินโดยบังเอิญบางครั้งถูกทิ้งเกลื่อนริมถนนและในทุ่งนา (2) บ่อยครั้ง เนื่องจากไม่มีทางเลือกอื่น ขยะพลาสติกจึงถูกเผา ปล่อยควันพิษสู่บรรยากาศ ขยะพลาสติกอุดตันท่อระบายน้ำ น้ำท่วมขัง ป้องกันการงอกของพืชและการดูดซึมน้ำฝน

3. เต่ากินกระดาษฟอยล์พลาสติก

สิ่งเล็กๆ น้อยๆ คือสิ่งที่แย่ที่สุด

นักวิจัยหลายคนสังเกตว่าขยะพลาสติกที่อันตรายที่สุดไม่ใช่ขวด PET ที่ลอยอยู่ในมหาสมุทรหรือถุงพลาสติกที่ยุบหลายพันล้านใบ ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือวัตถุที่เราไม่ค่อยสังเกตเห็น เหล่านี้เป็นเส้นใยพลาสติกบาง ๆ ที่ทอเป็นผ้าของเสื้อผ้าของเรา หลายสิบทาง หลายร้อยถนน ผ่านท่อระบายน้ำ แม่น้ำ แม้กระทั่งผ่านชั้นบรรยากาศ พวกมันเจาะเข้าไปในสิ่งแวดล้อม เข้าไปในห่วงโซ่อาหารของสัตว์และมนุษย์ อันตรายจากมลภาวะประเภทนี้ถึง ระดับโครงสร้างเซลล์และ DNA!

น่าเสียดายที่อุตสาหกรรมเสื้อผ้าซึ่งคาดว่าจะแปรรูปเส้นใยประเภทนี้ประมาณ 70 พันล้านตันให้เป็นเสื้อผ้า 150 ล้านชิ้น แท้จริงแล้วไม่ได้ควบคุมแต่อย่างใด ผู้ผลิตเสื้อผ้าไม่ได้อยู่ภายใต้ข้อจำกัดและการควบคุมที่เข้มงวดเช่นผู้ผลิตบรรจุภัณฑ์พลาสติกหรือขวด PET ดังกล่าว มีการกล่าวหรือเขียนเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของพวกเขาต่อมลภาวะพลาสติกของโลก นอกจากนี้ยังไม่มีขั้นตอนที่เข้มงวดและเป็นที่ยอมรับในการกำจัดเสื้อผ้าที่พันด้วยเส้นใยที่เป็นอันตราย

ปัญหาที่เกี่ยวข้องและไม่น้อยคือสิ่งที่เรียกว่า พลาสติกพรุนนั่นคืออนุภาคสังเคราะห์ขนาดเล็กที่มีขนาดน้อยกว่า 5 มม. แกรนูลมาจากหลายแหล่ง - พลาสติกที่สลายตัวในสิ่งแวดล้อม ในการผลิตพลาสติก หรือในกระบวนการสึกกร่อนของยางรถยนต์ระหว่างการใช้งาน ด้วยการสนับสนุนของการดำเนินการทำความสะอาด อนุภาคไมโครพลาสติกสามารถพบได้ในยาสีฟัน เจลอาบน้ำ และผลิตภัณฑ์ลอกผิว ด้วยสิ่งปฏิกูลเข้าสู่แม่น้ำและทะเล โรงบำบัดน้ำเสียทั่วไปส่วนใหญ่ไม่สามารถจับพวกมันได้

ขยะที่หายไปอย่างน่าตกใจ

หลังจากการศึกษาในปี 2010-2011 โดยคณะสำรวจทางทะเลชื่อ Malaspina พบว่ามีขยะพลาสติกในมหาสมุทรน้อยกว่าที่คุณคิดโดยไม่คาดคิด หลายเดือน. นักวิทยาศาสตร์กำลังนับการจับปลาที่จะประเมินปริมาณพลาสติกในมหาสมุทรเป็นล้านตัน ในขณะเดียวกัน รายงานการศึกษาที่ปรากฏในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences ในปี 2014 กล่าวถึง… 40 โทน. นักวิทยาศาสตร์พบว่า 99% ของพลาสติกที่ควรลอยในน้ำทะเลหายไป!

4. พลาสติกและสัตว์

ทุกอย่างปกติดี? ไม่ได้อย่างแน่นอน. นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าพลาสติกที่หายไปได้เข้าสู่ห่วงโซ่อาหารในมหาสมุทรแล้ว ดังนั้น: ปลาและสิ่งมีชีวิตในทะเลอื่น ๆ กินขยะเป็นจำนวนมาก สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากการกระจัดกระจายเนื่องจากการกระทำของดวงอาทิตย์และคลื่น จากนั้นชิ้นปลาเล็กๆ ลอยน้ำก็อาจสับสนกับอาหารของพวกมันได้ - สัตว์ทะเลตัวจิ๋ว ผลที่ตามมาของการกินพลาสติกชิ้นเล็กๆ และการสัมผัสกับพลาสติกอื่นๆ ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก แต่ก็ไม่น่าจะเป็นผลดี (4)

ตามการประมาณการแบบอนุรักษ์นิยมที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science ขยะพลาสติกมากกว่า 4,8 ล้านตันเข้าสู่มหาสมุทรทุกปี อย่างไรก็ตามสามารถเข้าถึง 12,7 ล้านตัน นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการคำนวณกล่าวว่าหากค่าเฉลี่ยของการประเมินอยู่ที่ประมาณ 8 ล้านตัน จำนวนเศษซากนั้นจะครอบคลุม 34 เกาะที่มีขนาดเท่ากับแมนฮัตตันในชั้นเดียว

ผู้เขียนหลักของการคำนวณเหล่านี้เป็นนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่ซานตาบาร์บารา ในระหว่างการทำงาน พวกเขาได้ร่วมมือกับหน่วยงานรัฐบาลกลางของสหรัฐอเมริกาและมหาวิทยาลัยอื่นๆ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจคือตามการประมาณการเหล่านี้ มีเพียง 6350 ถึง 245 เท่านั้น ขยะพลาสติกจำนวนมากเกลื่อนทะเลลอยอยู่บนผิวน้ำทะเล ส่วนที่เหลืออยู่ที่อื่น ตามที่นักวิทยาศาสตร์ทั้งบนพื้นทะเลและบนชายฝั่งและแน่นอนในสิ่งมีชีวิตของสัตว์

เรามีข้อมูลที่ใหม่กว่าและน่ากลัวยิ่งกว่าเดิม ปลายปีที่แล้ว Plos One ซึ่งเป็นแหล่งเก็บข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ออนไลน์ ได้ตีพิมพ์ผลงานการทำงานร่วมกันของนักวิจัยจากศูนย์วิทยาศาสตร์หลายร้อยแห่ง ซึ่งประเมินมวลรวมของขยะพลาสติกที่ลอยอยู่บนพื้นผิวมหาสมุทรโลกที่ 268 ตัน! การประเมินจะขึ้นอยู่กับข้อมูลจากการสำรวจ 940 ครั้งในปี 24-2007 ในน่านน้ำเขตร้อนและทะเลเมดิเตอร์เรเนียน

"ทวีป" (5) ของขยะพลาสติกไม่เกิดไฟฟ้าสถิตย์ ขึ้นอยู่กับการจำลอง การเคลื่อนที่ของกระแสน้ำในมหาสมุทรนักวิทยาศาสตร์สามารถระบุได้ว่าพวกมันไม่ได้รวมตัวกันในที่เดียว แต่พวกมันถูกขนส่งในระยะทางไกล อันเป็นผลมาจากการกระทำของลมบนพื้นผิวมหาสมุทรและการหมุนของโลก (ผ่านแรงที่เรียกว่า Coriolis) กระแสน้ำวนก่อตัวขึ้นในห้าร่างที่ใหญ่ที่สุดของโลกของเรานั่นคือ แปซิฟิกเหนือและใต้ แอตแลนติกเหนือและใต้ และมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งวัตถุพลาสติกและขยะลอยน้ำค่อยๆ สะสม สถานการณ์นี้เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกทุกปี

5. แผนที่การกระจายขยะพลาสติกในมหาสมุทรขนาดต่างๆ

ความคุ้นเคยกับเส้นทางการอพยพของ "ทวีป" เหล่านี้เป็นผลมาจากการจำลองที่ยาวนานโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ (มักมีประโยชน์ในการวิจัยสภาพภูมิอากาศ) มีการศึกษาเส้นทางที่ตามมาด้วยขยะพลาสติกหลายล้านชิ้น แบบจำลองแสดงให้เห็นว่าในโครงสร้างที่สร้างขึ้นบนพื้นที่หลายแสนกิโลเมตรมีน้ำไหลเข้ามามีส่วนของเสียที่เกินความเข้มข้นสูงสุดและชี้ไปทางทิศตะวันออก แน่นอนว่ายังมีปัจจัยอื่นๆ เช่น ความแรงของคลื่นและลมที่ไม่ได้นำมาพิจารณาในการเตรียมการศึกษาข้างต้น แต่แน่นอนว่ามีบทบาทสำคัญในความเร็วและทิศทางของการขนส่งพลาสติก

"ดินแดน" ของเสียที่ล่องลอยเหล่านี้เป็นพาหนะที่ยอดเยี่ยมสำหรับไวรัสและแบคทีเรียประเภทต่างๆ ซึ่งสามารถแพร่กระจายได้ง่ายขึ้น

วิธีทำความสะอาด "ทวีปขยะ"

สามารถเก็บได้ด้วยมือ ขยะพลาสติกเป็นคำสาปสำหรับบางคน และเป็นแหล่งรายได้สำหรับคนอื่นๆ พวกเขายังประสานงานโดยองค์กรระหว่างประเทศ นักสะสมโลกที่สาม แยกพลาสติกที่บ้าน. พวกเขาทำงานด้วยมือหรือด้วยเครื่องจักรธรรมดา พลาสติกถูกฉีกหรือหั่นเป็นชิ้นเล็ก ๆ และขายเพื่อการแปรรูปต่อไป ตัวกลางระหว่างพวกเขา ฝ่ายบริหารและองค์กรสาธารณะเป็นองค์กรเฉพาะทาง ความร่วมมือนี้ช่วยให้นักสะสมมีรายได้ที่มั่นคง ในขณะเดียวกันก็เป็นวิธีการกำจัดขยะพลาสติกออกจากสิ่งแวดล้อม

อย่างไรก็ตาม การรวบรวมด้วยตนเองค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพ จึงมีแนวคิดสำหรับกิจกรรมที่ทะเยอทะยานมากขึ้น ตัวอย่างเช่น บริษัท Boyan Slat ของเนเธอร์แลนด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ The Ocean Cleanup ได้เสนอ ติดตั้งเครื่องดักขยะลอยน้ำ.

โรงงานรวบรวมขยะนำร่องใกล้กับเกาะสึชิมะซึ่งตั้งอยู่ระหว่างญี่ปุ่นและเกาหลีประสบความสำเร็จอย่างมาก ไม่ได้ใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานภายนอกใดๆ การใช้งานขึ้นอยู่กับความรู้เกี่ยวกับผลกระทบของลม กระแสน้ำในทะเล และคลื่น เศษพลาสติกที่ลอยอยู่ซึ่งติดอยู่กับกับดักโค้งในรูปแบบของส่วนโค้งหรือช่อง (6) ถูกผลักเข้าไปในบริเวณที่สะสมและสามารถถอดออกได้ค่อนข้างง่าย ตอนนี้ โซลูชันได้รับการทดสอบในขนาดที่เล็กกว่า การติดตั้งที่ใหญ่ขึ้น แม้จะยาวเป็นร้อยกิโลเมตรก็จะต้องถูกสร้างขึ้น

6. การรวบรวมเศษพลาสติกที่ลอยอยู่ในโครงการ The Ocean Cleanup

นักประดิษฐ์และเศรษฐีที่มีชื่อเสียง James Dyson พัฒนาโครงการเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา MV รีไซเคิลหรือ Great barge เครื่องดูดฝุ่นซึ่งมีหน้าที่ทำความสะอาดเศษขยะในมหาสมุทรซึ่งส่วนใหญ่เป็นพลาสติก เครื่องจะต้องจับเศษขยะด้วยตาข่ายแล้วดูดด้วยเครื่องดูดฝุ่นแบบแรงเหวี่ยงสี่ตัว แนวความคิดคือการดูดควรเกิดขึ้นจากน้ำและไม่เป็นอันตรายต่อปลา ไดสันเป็นนักออกแบบอุปกรณ์อุตสาหกรรมชาวอังกฤษ เป็นที่รู้จักกันดีในฐานะผู้ประดิษฐ์เครื่องดูดฝุ่นแบบไซโคลนแบบไม่มีถุงเก็บฝุ่น

และจะทำอย่างไรกับขยะจำนวนมหาศาลนี้ เมื่อคุณยังมีเวลาเก็บขยะ? ไม่มีการขาดแคลนความคิด ตัวอย่างเช่น David Katz ชาวแคนาดาแนะนำให้สร้างขวดพลาสติก ()

ของเสียน่าจะเป็นสกุลเงินชนิดหนึ่งที่นี่ พวกเขาสามารถแลกเปลี่ยนเป็นเงิน เสื้อผ้า อาหาร เติมเงินมือถือ หรือเครื่องพิมพ์ 3 มิติซึ่งช่วยให้คุณสามารถสร้างของใช้ในครัวเรือนใหม่ ๆ จากพลาสติกรีไซเคิลได้ แนวคิดนี้ยังได้ถูกนำมาใช้ในกรุงลิมา เมืองหลวงของเปรู ตอนนี้ Katz ตั้งใจที่จะสนใจเจ้าหน้าที่เฮติในตัวเขา

การรีไซเคิลทำได้ แต่ไม่ใช่ทุกอย่าง

คำว่า "พลาสติก" หมายถึงวัสดุ ซึ่งมีส่วนประกอบหลักเป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ ธรรมชาติ หรือโพลีเมอร์ดัดแปลง สามารถรับพลาสติกได้ทั้งจากโพลีเมอร์บริสุทธิ์และจากโพลีเมอร์ที่ดัดแปลงโดยการเติมสารเพิ่มปริมาณต่างๆ คำว่า "พลาสติก" ในภาษาพูดยังครอบคลุมถึงผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปสำหรับการแปรรูปและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป โดยต้องทำจากวัสดุที่สามารถจัดเป็นพลาสติกได้

พลาสติกทั่วไปมีประมาณ XNUMX ชนิด แต่ละรายการมีตัวเลือกมากมายเพื่อช่วยคุณเลือกวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการสมัครของคุณ มีห้า (หรือหก) กลุ่ม พลาสติกจำนวนมาก: โพลิเอทิลีน (PE รวมทั้งความหนาแน่นสูงและต่ำ, HD และ LD), โพลิโพรพิลีน (PP), โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC), โพลิสไตรีน (PS) และโพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต (PET) ที่เรียกว่าบิ๊กห้าหรือหก (7) ครอบคลุมเกือบ 75% ของความต้องการพลาสติกในยุโรปทั้งหมดและเป็นตัวแทนของกลุ่มพลาสติกที่ใหญ่ที่สุดที่ส่งไปยังหลุมฝังกลบเทศบาล

การกำจัดสารเหล่านี้โดย การเผาไหม้กลางแจ้ง ไม่เป็นที่ยอมรับของทั้งผู้เชี่ยวชาญและประชาชนทั่วไป ในทางกลับกัน สามารถใช้เตาเผาขยะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อจุดประสงค์นี้ โดยลดของเสียได้มากถึง 90%

การจัดเก็บของเสียที่หลุมฝังกลบ มันไม่เป็นพิษเท่ากับการเผากลางแจ้ง แต่ไม่เป็นที่ยอมรับในประเทศที่พัฒนาแล้วส่วนใหญ่อีกต่อไป แม้ว่าจะไม่เป็นความจริงที่ "พลาสติกมีความทนทาน" แต่โพลีเมอร์ใช้เวลาในการย่อยสลายทางชีวภาพนานกว่าเศษอาหาร กระดาษ หรือโลหะ นานพอที่ตัวอย่างเช่นในโปแลนด์ ในระดับปัจจุบันของการผลิตขยะพลาสติกซึ่งอยู่ที่ประมาณ 70 กิโลกรัมต่อคนต่อปีและในอัตราการกู้คืนที่จนกระทั่งไม่เกิน 10% เมื่อเร็ว ๆ นี้กองขยะในประเทศจะถึง 30 ล้านตันในเวลาเพียงกว่าทศวรรษ.

ปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพแวดล้อมทางเคมี การเปิดรับแสง (UV) และแน่นอน การกระจายตัวของวัสดุส่งผลต่อการสลายตัวที่ช้าของพลาสติก เทคโนโลยีการรีไซเคิลหลายอย่าง (8) พึ่งพาการเร่งกระบวนการเหล่านี้อย่างมาก ส่งผลให้เราได้อนุภาคที่เรียบง่ายขึ้นจากพอลิเมอร์ที่เราสามารถเปลี่ยนกลับเป็นวัสดุสำหรับอย่างอื่นได้หรืออนุภาคขนาดเล็กที่สามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการอัดขึ้นรูปหรือเราสามารถไปถึงระดับเคมี - สำหรับชีวมวลน้ำประเภทต่างๆ ของก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน ไนโตรเจน

8. เทคโนโลยีการรีไซเคิลและการแปรรูปพลาสติก

วิธีการทิ้งขยะเทอร์โมพลาสติกนั้นค่อนข้างง่าย เนื่องจากสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้ง อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการแปรรูป จะเกิดการเสื่อมสภาพบางส่วนของพอลิเมอร์ ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์เสื่อมสภาพ ด้วยเหตุผลนี้ วัสดุรีไซเคิลเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ถูกเพิ่มเข้าไปในกระบวนการแปรรูป หรือของเสียจะถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่ต่ำกว่า เช่น ของเล่น

ปัญหาที่ใหญ่กว่ามากเมื่อทิ้งผลิตภัณฑ์เทอร์โมพลาสติกที่ใช้แล้วคือ จำเป็นต้องจัดเรียง ในแง่ของช่วงซึ่งต้องใช้ทักษะระดับมืออาชีพและการกำจัดสิ่งสกปรกออกจากพวกเขา สิ่งนี้ไม่เป็นประโยชน์เสมอไป โดยหลักการแล้วพลาสติกที่ทำจากโพลีเมอร์แบบเชื่อมขวางนั้นไม่สามารถนำไปรีไซเคิลได้

วัสดุอินทรีย์ทั้งหมดติดไฟได้ แต่ก็ยากที่จะทำลายด้วยวิธีนี้ วิธีนี้ไม่สามารถใช้ได้กับวัสดุที่มีกำมะถัน ฮาโลเจน และฟอสฟอรัส เนื่องจากเมื่อเผาไหม้จะปล่อยก๊าซพิษจำนวนมากออกสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นสาเหตุของฝนกรดที่เรียกว่า

ประการแรกสารประกอบอะโรมาติกของออร์กาโนคลอรีนจะถูกปล่อยออกมาซึ่งมีความเป็นพิษสูงกว่าโพแทสเซียมไซยาไนด์หลายเท่าและไฮโดรคาร์บอนออกไซด์ในรูปของไดออกเซน - C₄H₈O₂ ฉัน furanov - C₄H₄เกี่ยวกับการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ สะสมในสิ่งแวดล้อมแต่ตรวจพบได้ยากเนื่องจากมีความเข้มข้นต่ำ การดูดซึมอาหาร อากาศ และน้ำ และสะสมในร่างกายทำให้เกิดโรคร้ายแรง ภูมิคุ้มกันของร่างกายลดลง เป็นสารก่อมะเร็ง และอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมได้

แหล่งที่มาหลักของการปล่อยไดออกซินคือการเผาขยะที่มีคลอรีน เพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยสารอันตรายเหล่านี้การติดตั้งพร้อมกับสิ่งที่เรียกว่า Afterburner ที่นาที 1200 องศาเซลเซียส

ขยะถูกรีไซเคิลด้วยวิธีต่างๆ

เทคโนโลยี รีไซเคิล ทำจากพลาสติกเป็นลำดับหลายขั้นตอน เริ่มจากการรวบรวมตะกอนที่เหมาะสม นั่นคือ การแยกพลาสติกออกจากขยะ ที่โรงงานแปรรูป จะมีการคัดแยกล่วงหน้าก่อน จากนั้นทำการบดและบด แยกวัตถุแปลกปลอม จากนั้นจึงคัดแยกพลาสติกตามประเภท การอบแห้ง และรับผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปจากวัตถุดิบที่นำกลับมาใช้ใหม่

ไม่สามารถแยกประเภทขยะที่เก็บตามประเภทได้เสมอไป นั่นคือเหตุผลที่พวกเขาถูกจัดเรียงตามวิธีการต่าง ๆ มากมาย มักจะแบ่งออกเป็นทางกลและเคมี วิธีการทางกล ได้แก่ : การแยกด้วยมือ, ลอยหรือนิวเมติก. หากมีการปนเปื้อนของเสีย การคัดแยกดังกล่าวจะดำเนินการในลักษณะเปียก วิธีการทางเคมีได้แก่ ไฮโดรไลซิส – การสลายตัวด้วยไอน้ำของโพลิเมอร์ (วัตถุดิบสำหรับการผลิตซ้ำของโพลิเอสเตอร์ โพลิเอไมด์ โพลิยูรีเทน และโพลิคาร์บอเนต) หรือ ไพโรไลซิที่อุณหภูมิต่ำโดยจะกำจัดขวด PET และยางรถยนต์ที่ใช้แล้ว เป็นต้น

ภายใต้ไพโรไลซิส เข้าใจการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนของสารอินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนอย่างสมบูรณ์ หรือมีออกซิเจนเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ไพโรไลซิสที่อุณหภูมิต่ำเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 450-700 องศาเซลเซียส และนำไปสู่การก่อตัวของก๊าซไพโรไลซิสที่ประกอบด้วยไอน้ำ ไฮโดรเจน มีเทน อีเทน คาร์บอนมอนอกไซด์และไดออกไซด์ รวมทั้งไฮโดรเจนซัลไฟด์และ แอมโมเนีย น้ำมัน น้ำมันดิน น้ำและอินทรียวัตถุ โค้กไพโรไลซิสและฝุ่นที่มีโลหะหนักในปริมาณสูง การติดตั้งไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ เนื่องจากใช้กับก๊าซไพโรไลซิสที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการหมุนเวียนซ้ำ

ใช้ก๊าซไพโรไลซิสมากถึง 15% สำหรับการติดตั้ง กระบวนการนี้ยังผลิตของเหลวไพโรไลซิสสูงถึง 30% ซึ่งคล้ายกับน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นเศษส่วนได้ เช่น น้ำมันเบนซิน 30% ตัวทำละลาย น้ำมันเชื้อเพลิง 50% และน้ำมันเชื้อเพลิง 20%

วัตถุดิบทุติยภูมิที่เหลือจากขยะ 50 ตัน ได้แก่ คาร์บอนไพโรคาร์บอเนตสูงถึง 5% เป็นขยะมูลฝอย มีค่าความร้อนใกล้เคียงกับถ่านโค้ก ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็ง ถ่านกัมมันต์สำหรับกรองหรือผงเป็น เม็ดสีสำหรับสีและโลหะมากถึง XNUMX% (เศษสเติร์น) ระหว่างกระบวนการไพโรไลซิสของยางรถยนต์

บ้าน ถนน และเชื้อเพลิง

วิธีการรีไซเคิลที่อธิบายไว้เป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่จริงจัง ไม่มีในทุกสถานการณ์ Lisa Fuglsang Vestergaard นักศึกษาวิศวกรรมชาวเดนมาร์ก (9) เกิดไอเดียที่ไม่ธรรมดาขณะพักอยู่ในเมือง Joygopalpur ของอินเดียในรัฐเบงกอลตะวันตก ทำไมไม่ทำอิฐที่ผู้คนใช้สร้างบ้านจากถุงและหีบห่อที่กระจัดกระจาย

9. Lisa Fuglsang Westergaard

ไม่ใช่แค่เกี่ยวกับการทำอิฐเท่านั้น แต่ยังออกแบบกระบวนการทั้งหมดเพื่อให้ผู้ที่เกี่ยวข้องในโครงการได้รับประโยชน์อย่างแท้จริง ตามแผนของเธอ ขยะจะถูกรวบรวมก่อน และถ้าจำเป็น ให้ทำความสะอาด จากนั้นเตรียมวัสดุที่เก็บรวบรวมโดยการตัดเป็นชิ้นเล็กๆ ด้วยกรรไกรหรือมีด วัตถุดิบที่บดแล้วจะถูกใส่ลงในแม่พิมพ์แล้ววางบนตะแกรงโซลาร์เซลล์ซึ่งให้ความร้อนกับพลาสติก หลังจากผ่านไปประมาณหนึ่งชั่วโมง พลาสติกจะละลาย และหลังจากที่เย็นตัวลง คุณสามารถนำอิฐสำเร็จรูปออกจากแม่พิมพ์ได้

อิฐพลาสติก มีรูสองรูสำหรับร้อยแท่งไม้ไผ่ทำให้ผนังมั่นคงโดยไม่ต้องใช้ซีเมนต์หรือสารยึดเกาะอื่นๆ จากนั้นผนังพลาสติกดังกล่าวสามารถฉาบด้วยวิธีดั้งเดิมเช่นด้วยชั้นของดินเหนียวที่ปกป้องพวกเขาจากแสงแดด บ้านที่สร้างจากอิฐพลาสติกก็มีข้อดีตรงที่ไม่เหมือนอิฐดินเหนียว เช่น ฝนมรสุม ซึ่งหมายความว่าจะทนทานกว่ามาก

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การจดจำว่ามีการใช้ขยะพลาสติกในอินเดียด้วย การก่อสร้างถนน. นักพัฒนาถนนทุกคนในประเทศต้องใช้ขยะพลาสติกและส่วนผสมของบิทูมินัสตามระเบียบของรัฐบาลอินเดียเมื่อเดือนพฤศจิกายน 2015 สิ่งนี้จะช่วยแก้ปัญหาการรีไซเคิลพลาสติกที่เพิ่มขึ้น เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาโดย Prof. Rajagopalan Vasudevan จากโรงเรียนวิศวกรรมมทุไร

กระบวนการทั้งหมดนั้นง่ายมาก ขั้นแรกให้บดของเสียให้ได้ขนาดที่แน่นอนโดยใช้เครื่องพิเศษ จากนั้นจะเพิ่มลงในมวลรวมที่เตรียมไว้อย่างเหมาะสม ขยะที่ถมแล้วผสมกับยางมะตอยร้อน ถนนมีอุณหภูมิ 110 ถึง 120 องศาเซลเซียส

การใช้พลาสติกเหลือทิ้งในการก่อสร้างถนนมีประโยชน์มากมาย กระบวนการนี้เรียบง่ายและไม่ต้องใช้อุปกรณ์ใหม่ สำหรับหินทุกกิโลกรัมจะใช้แอสฟัลต์ 50 กรัม หนึ่งในสิบของสิ่งนี้อาจเป็นขยะพลาสติกซึ่งช่วยลดปริมาณยางมะตอยที่ใช้ ขยะพลาสติกยังช่วยปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว

Martin Olazar วิศวกรของ University of the Basque Country ได้สร้างสายการผลิตกระบวนการที่น่าสนใจและมีแนวโน้มว่าจะเป็นไปได้สำหรับการแปรรูปของเสียให้เป็นเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน พืชที่นักประดิษฐ์เรียกว่า โรงกลั่นเหมืองแร่, ขึ้นอยู่กับไพโรไลซิสของวัตถุดิบเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับใช้ในเครื่องยนต์

Olazar ได้สร้างสายการผลิตสองประเภท อันแรกประมวลผลชีวมวล อย่างที่สอง ที่น่าสนใจกว่านั้น คือ การนำขยะพลาสติกมารีไซเคิลเป็นวัสดุที่สามารถนำมาใช้ได้ เช่น ในการผลิตยางรถยนต์ ของเสียจะต้องผ่านกระบวนการไพโรไลซิสอย่างรวดเร็วในเครื่องปฏิกรณ์ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำที่ 500 องศาเซลเซียส ซึ่งช่วยประหยัดพลังงาน

แม้จะมีแนวคิดและความก้าวหน้าใหม่ๆ ในเทคโนโลยีการรีไซเคิล แต่ขยะพลาสติกที่ผลิตได้ทั่วโลกในแต่ละปีมีสัดส่วนเพียงเล็กน้อยจาก 300 ล้านตันในแต่ละปีที่ได้รับการคุ้มครอง

จากการศึกษาของมูลนิธิ Ellen MacArthur Foundation พบว่ามีเพียง 15% ของบรรจุภัณฑ์ที่ส่งไปยังคอนเทนเนอร์ และมีเพียง 5% เท่านั้นที่ถูกรีไซเคิล พลาสติกเกือบหนึ่งในสามสร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม โดยจะคงอยู่นานหลายทศวรรษ หรือหลายร้อยปี

ให้ขยะละลายเอง

การรีไซเคิลขยะพลาสติกเป็นหนึ่งในแนวทาง เป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากเราได้ผลิตขยะจำนวนมากแล้ว และอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ยังคงจัดหาผลิตภัณฑ์จำนวนมากจากวัสดุของพลาสติกขนาดใหญ่หลายตันจำนวน XNUMX ตัน อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป ความสำคัญทางเศรษฐกิจของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ วัสดุรุ่นใหม่ เช่น อนุพันธ์ของแป้ง กรดโพลิแลกติก หรือ ... ไหม มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น.

10. d2w ถุงครอกสุนัขย่อยสลายได้

การผลิตวัสดุเหล่านี้ยังค่อนข้างแพง ตามปกติแล้วในกรณีของโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมใหม่ อย่างไรก็ตาม การเรียกเก็บเงินทั้งหมดไม่สามารถละเลยได้ เนื่องจากไม่รวมค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการรีไซเคิลและการกำจัดทิ้ง

หนึ่งในแนวคิดที่น่าสนใจที่สุดในด้านพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพคือทำจากโพลิเอทิลีน โพลีโพรพิลีน และโพลีสไตรีน ดูเหมือนว่าจะเป็นเทคโนโลยีที่อิงจากการใช้สารเติมแต่งประเภทต่างๆ ในการผลิต ซึ่งรู้จักกันในอนุสัญญา d2w (10) หรือ เฟอร์.

ผลิตภัณฑ์ d2w ของบริษัท Symphony Environmental ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในโปแลนด์ รวมถึงในโปแลนด์เป็นเวลาหลายปี เป็นสารเติมแต่งสำหรับการผลิตพลาสติกชนิดอ่อนและกึ่งแข็ง ซึ่งเราต้องการการย่อยสลายด้วยตนเองอย่างรวดเร็วและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม อย่างมืออาชีพ การทำงานของ d2w เรียกว่า การย่อยสลายด้วยออกซิเจนของพลาสติก. กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของวัสดุให้เป็นน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ชีวมวล และธาตุตามรอยโดยไม่มีสารตกค้างอื่นๆ และไม่มีการปล่อยก๊าซมีเทน

ชื่อสามัญ d2w หมายถึงสารเคมีหลายชนิดที่เติมระหว่างกระบวนการผลิตในฐานะสารเติมแต่งสำหรับโพลิเอทิลีน โพลิโพรพิลีน และโพลีสไตรีน สารก่อกำเนิด d2w ที่เรียกว่า ซึ่งสนับสนุนและเร่งกระบวนการธรรมชาติของการสลายตัวอันเป็นผลมาจากอิทธิพลของปัจจัยที่เลือกใด ๆ ที่ส่งเสริมการสลายตัว เช่น อุณหภูมิ แสงแดด, แรงกด, ความเสียหายทางกล หรือการยืดกล้ามเนื้ออย่างง่าย

การเสื่อมสภาพทางเคมีของโพลิเอธิลีนซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน เกิดขึ้นเมื่อพันธะคาร์บอน-คาร์บอนแตก ซึ่งจะทำให้น้ำหนักโมเลกุลลดลงและทำให้สูญเสียความแข็งแรงและความทนทานของสายโซ่ ต้องขอบคุณ d2w ที่ทำให้กระบวนการย่อยสลายของวัสดุลดลงเหลือถึงหกสิบวัน เวลาพัก - ซึ่งมีความสำคัญ เช่น ในเทคโนโลยีการบรรจุ - สามารถวางแผนได้ในระหว่างการผลิตวัสดุโดยการควบคุมเนื้อหาและประเภทของสารเติมแต่งอย่างเหมาะสม เมื่อเริ่มต้นแล้ว กระบวนการย่อยสลายจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งการย่อยสลายสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ ไม่ว่าจะเป็นใต้ดินลึก ใต้น้ำ หรือกลางแจ้ง

มีการศึกษาเพื่อยืนยันว่าการสลายตัวด้วยตนเองจาก d2w นั้นปลอดภัย พลาสติกที่มี d2w ได้รับการทดสอบแล้วในห้องปฏิบัติการของยุโรป ห้องปฏิบัติการ Smithers/RAPRA ได้ทดสอบความเหมาะสมของ d2w สำหรับการสัมผัสอาหารและได้ถูกใช้โดยผู้ค้าปลีกอาหารรายใหญ่ในอังกฤษมาหลายปีแล้ว สารเติมแต่งไม่มีผลเป็นพิษและปลอดภัยต่อดิน

แน่นอน โซลูชันเช่น d2w จะไม่แทนที่การรีไซเคิลที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้อย่างรวดเร็ว แต่อาจค่อยๆ เข้าสู่กระบวนการรีไซเคิล ในที่สุด สารช่วยย่อยสลายสามารถเติมลงในวัตถุดิบที่เกิดจากกระบวนการเหล่านี้ และเราจะได้วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

ขั้นตอนต่อไปคือพลาสติกที่ย่อยสลายโดยไม่มีกระบวนการทางอุตสาหกรรมใดๆ ตัวอย่างเช่น วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่บางเฉียบถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะละลายหลังจากทำหน้าที่ในร่างกายมนุษย์นำเสนอครั้งแรกเมื่อเดือนตุลาคมปีที่แล้ว

การประดิษฐ์ ละลายวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาขนาดใหญ่ที่เรียกว่าหายวับไป - หรือหากคุณต้องการ "ชั่วคราว" - อิเล็กทรอนิกส์ () และวัสดุที่จะหายไปหลังจากเสร็จสิ้นงาน นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการสร้างชิปจากชั้นที่บางมากซึ่งเรียกว่า นาโนเมมเบรน. พวกเขาละลายภายในสองสามวันหรือสัปดาห์ ระยะเวลาของกระบวนการนี้พิจารณาจากคุณสมบัติของชั้นไหมที่ปกคลุมระบบ นักวิจัยมีความสามารถในการควบคุมคุณสมบัติเหล่านี้ กล่าวคือ โดยการเลือกพารามิเตอร์เลเยอร์ที่เหมาะสม พวกเขาจะตัดสินใจว่าจะคงการปกป้องระบบอย่างถาวรไว้นานแค่ไหน

ตามที่ ศาสตราจารย์ BBC อธิบาย Fiorenzo Omenetto จาก Tufts University ในสหรัฐอเมริกา: “อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละลายน้ำได้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือพอๆ กับวงจรแบบเดิม โดยจะละลายไปยังปลายทางในสภาพแวดล้อมที่พวกเขาอยู่ ในเวลาที่นักออกแบบกำหนด อาจจะเป็นวันหรือปีก็ได้”

ตามที่ศาสตราจารย์ จอห์น โรเจอร์สแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ การค้นพบความเป็นไปได้และการประยุกต์ใช้วัสดุการละลายแบบควบคุมนั้นยังมาไม่ถึง บางทีโอกาสที่น่าสนใจที่สุดสำหรับการประดิษฐ์นี้ในด้านการกำจัดของเสียในสิ่งแวดล้อม

แบคทีเรียจะช่วยได้หรือไม่?

พลาสติกที่ละลายน้ำได้เป็นหนึ่งในเทรนด์แห่งอนาคต ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนไปสู่วัสดุใหม่ทั้งหมด ประการที่สอง มองหาวิธีการย่อยสลายสารที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมที่มีอยู่แล้วในสิ่งแวดล้อมอย่างรวดเร็ว และคงจะดีหากพวกมันหายไปจากที่นั่น

เมื่อเร็ว ๆ นี้ สถาบันเทคโนโลยีเกียวโตวิเคราะห์การเสื่อมสภาพของขวดพลาสติกหลายร้อยขวด จากการวิจัยพบว่ามีแบคทีเรียที่สามารถย่อยสลายพลาสติกได้ พวกเขาเรียกเธอว่า . การค้นพบนี้อธิบายไว้ในวารสาร Science อันทรงเกียรติ

การสร้างนี้ใช้สองเอ็นไซม์เพื่อขจัด PET โพลีเมอร์ ตัวหนึ่งกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีเพื่อสลายโมเลกุล อีกตัวหนึ่งช่วยปล่อยพลังงาน พบแบคทีเรียในตัวอย่าง 250 ตัวอย่างในบริเวณโรงงานรีไซเคิลขวด PET เป็นของกลุ่มจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายผิวเมมเบรน PET ในอัตรา 130 มก./ซม.² ต่อวัน ที่อุณหภูมิ 30°C นักวิทยาศาสตร์ยังสามารถได้รับจุลินทรีย์ที่คล้ายกันซึ่งไม่มี แต่ไม่สามารถเผาผลาญ PET ได้ การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างแท้จริง

เพื่อให้ได้พลังงานจาก PET แบคทีเรียจะไฮโดรไลซ์ PET ด้วยเอ็นไซม์ภาษาอังกฤษ (PET hydrolase) เป็นโมโน (2-ไฮดรอกซีเอทิล) เทเรฟทาลิกแอซิด (MBET) ซึ่งจะถูกไฮโดรไลซ์ในขั้นตอนต่อไปโดยใช้เอ็นไซม์ภาษาอังกฤษ (MBET hydrolase) . บนโมโนเมอร์พลาสติกดั้งเดิม: เอทิลีนไกลคอลและกรดเทเรฟทาลิก แบคทีเรียสามารถใช้สารเคมีเหล่านี้ในการผลิตพลังงานได้โดยตรง (11)

11. การย่อยสลาย PET โดยแบคทีเรีย 

น่าเสียดายที่ต้องใช้เวลาหกสัปดาห์เต็มและต้องอยู่ในสภาพที่เหมาะสม (รวมถึงอุณหภูมิ 30°C) เพื่อให้ทั้งอาณานิคมคลี่ชิ้นพลาสติกบาง ๆ ไม่ได้เปลี่ยนข้อเท็จจริงที่ว่าการค้นพบสามารถเปลี่ยนโฉมหน้าของการรีไซเคิลได้

เราจะไม่ถึงวาระที่จะอยู่กับขยะพลาสติกกระจัดกระจายไปทุกที่อย่างแน่นอน (12) การค้นพบล่าสุดในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุแสดงให้เห็นว่าเราสามารถกำจัดพลาสติกที่เทอะทะและถอดยากได้ตลอดไป อย่างไรก็ตาม แม้ว่าในไม่ช้าเราจะเปลี่ยนไปใช้พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์ เราและลูกหลานของเราจะต้องจัดการกับขยะที่เหลืออีกเป็นเวลานาน ยุคขยะพลาสติก. บางทีนี่อาจเป็นบทเรียนที่ดีสำหรับมนุษยชาติ ซึ่งจะไม่มีวันทิ้งเทคโนโลยีโดยไม่ได้คิดอะไรเพียงเพราะราคาถูกและสะดวก?