خبر های ویژه
28 اسفند 1403
پیرولیز پلاستیک: روشی برای مقابله با ضایعات پلاستیکی با استفاده از حرارت
پیرولیز پلاستیک یک فرآیند شیمیایی است که در آن پلاستیک‌ها با حرارت دادن به دماهای بسیار بالا در غیاب اکسیژن، به مولکول‌های دیگر تجزیه می‌شوند.
در سال ۱۹۵۰، تولید جهانی پلاستیک حدود ۲ میلیون تن بود. اکنون این میزان به حدود ۴۰۰ میلیون تن رسیده است که افزایشی نزدیک به ۲۰٬۰۰۰٪ را نشان می‌دهد. پلاستیک به عنوان یک ماده، پتانسیل نامحدودی دارد. تولید آن ارزان است و در عین حال سبک و مقاوم می‌باشد.
تبریز امروز:
در سال ۱۹۵۰، تولید جهانی پلاستیک حدود ۲ میلیون تن بود. اکنون این میزان به حدود ۴۰۰ میلیون تن رسیده است که افزایشی نزدیک به ۲۰٬۰۰۰٪ را نشان می‌دهد.
پلاستیک به عنوان یک ماده، پتانسیل نامحدودی دارد. تولید آن ارزان است و در عین حال سبک و مقاوم می‌باشد. کاربردهای آن از بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی تا پوشاک و مراقبت‌های بهداشتی گسترده است.
هنگامی که یک محصول پلاستیکی عمر مفید خود را به پایان می‌رساند، ممکن است تا ۵۰۰ سال طول بکشد تا به‌طور کامل تجزیه شود. حتی پس از آن، قطعات پلاستیکی به‌طور کامل ناپدید نمی‌شوند؛ بلکه به قطعات کوچکتر و کوچکتر تبدیل می‌شوند و در نهایت به میکروپلاستیک‌هایی تبدیل می‌شوند که در خاکی که در آن غذا می‌کاریم، آبی که می‌نوشیم و هوایی که تنفس می‌کنیم، یافت می‌شوند.
تحقیقات، این میکروپلاستیک‌ها را با مشکلات سلامتی مانند دیابت، بیماری‌های قلبی و کاهش باروری مردان مرتبط دانسته‌اند.
سال‌هاست که دولت‌های محلی و تولیدکنندگان به بازیافت به عنوان راه‌حلی برای جلوگیری از انباشت ضایعات پلاستیکی تکیه کرده‌اند. با این حال، علیرغم تلاش‌های آن‌ها برای جداسازی و تفکیک مواد قابل بازیافت، اکثر پلاستیک‌ها همچنان در محل‌های دفن زباله یا بدتر از آن، در فضاهای سبز و آبراه‌ها به پایان می‌رسند.
بر اساس گزارش آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده، نرخ کلی بازیافت پلاستیک‌ها ۸٫۷٪ است. حدود یک‌سوم از بطری‌های شیر و بطری‌های پلاستیکی بازیافت می‌شوند که نرخ بالاتری نسبت به سایر انواع پلاستیک دارند.
با توجه به استفاده گسترده از پلاستیک، یافتن روش‌های جدید برای مدیریت و بازیافت ضایعات پلاستیکی اهمیت بیشتری پیدا کرده است. پیرولیز ضایعات پلاستیکی یکی از فناوری‌هایی است که می‌تواند به حل این مشکل کمک کند.
این یک تکنیک نسبتاً جدید است، بنابراین محققان همچنان دانش محدودی درباره فرآیند پیرولیز دارند. به عنوان شیمیدانان تحلیلی، ما تلاش می‌کنیم تا ترکیب مخلوط‌های پیچیده، به ویژه ترکیبات جدید حاصل از پیرولیز ضایعات پلاستیکی را درک کنیم.
روغن‌های حاصل از پیرولیز دارای ترکیبات شیمیایی منحصر به فردی هستند که بستگی به نوع پلاستیک‌های استفاده شده برای تولید آن‌ها دارد. الکساندر کاپلیتز و کوین ای. شوگ.
پیرولیز پلاستیک چیست؟
پیرولیز پلاستیک یک فرآیند شیمیایی است که در آن پلاستیک‌ها با حرارت دادن به دماهای بسیار بالا در غیاب اکسیژن، به مولکول‌های دیگر تجزیه می‌شوند.
بر خلاف بازیافت سنتی پلاستیک، پیرولیز به‌صورت تئوری محدود به انواع خاصی از پلاستیک نیست. این فرآیند می‌تواند بسیاری از آن‌ها را در بر گیرد، اگرچه فناوری فعلی در مقیاس صنعتی محدود به چند نوع پلاستیک مانند پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن است که در ظروف غذایی و بطری‌ها استفاده می‌شوند.
بنابراین، پیرولیز پلاستیک می‌تواند به مدیریت ضایعات محصولاتی مانند کیسه‌های پلاستیکی، بطری‌ها، ظروف شیر، مواد بسته‌بندی، دستمال‌های مرطوب و حتی اسباب‌بازی‌های دور ریخته شده کودکان کمک کند. پیرولیز همچنین می‌تواند ضایعات پلاستیکی پیچیده‌تری مانند تایرها و لوازم الکترونیکی دور ریخته شده را پردازش کند، اگرچه بازیافت‌کنندگان ضایعات جامد و بازیافت‌کنندگان از انواع خاصی از پلاستیک‌ها در پیرولیز اجتناب می‌کنند، مانند پلی‌وینیل کلراید (PVC) که در لوله‌ها و محصولات سقفی یافت می‌شود و پلی‌استایرن که در بسته‌بندی‌ها استفاده می‌شود، زیرا این‌ها می‌توانند محصولات جانبی مضر ایجاد کنند.
پیرولیز پلاستیک، روغن تولید می‌کند که مهندسان می‌توانند از آن برای ایجاد مواد یا سوخت‌های جدید استفاده کنند. BASF, CC BY-NC-ND.
در طی فرآیند پیرولیز، پلیمرهای پلاستیکی به مولکول‌های هیدروکربنی کوچکتر تجزیه می‌شوند که منجر به تولید روغن مایع، گازهایی مانند متان، پروپان و بوتان و زغال می‌شود.
زغال، باقیمانده جامدی است که در پایان فرآیند پیرولیز باقی می‌ماند. این ماده می‌تواند به عنوان یک ماده غنی از کربن برای کاربردهای مختلف، از جمله افزودن به خاک برای بهبود کشاورزی استفاده شود، زیرا رطوبت خاک و pH را افزایش می‌دهد که به جذب مواد مغذی کمک می‌کند. زغال همچنین توانایی جذب گازهای کربنی مضر از هوا را دارد که می‌تواند به جلوگیری از تغییرات آب و هوایی کمک کند.
نقطه ضعف اصلی زغال این است که در صورت استفاده بیش از حد می‌تواند قلیاییت خاک را افزایش دهد که ممکن است رشد گیاهان را مختل کند.
پیرولیز پلاستیک یک فرایند شیمیایی است که در آن پلاستیک‌ها در دماهای بسیار بالا و در غیاب اکسیژن به مولکول‌های کوچکتر تجزیه می‌شوند. این تکنیک می‌تواند به کاهش زباله‌های پلاستیکی و تبدیل آن‌ها به محصولات مفید مانند روغن پیرولیز، گازهای سوختی و کربن سیاه کمک کند.
پلاستیک‌ها به راکتور پیرولیز تغذیه می‌شوند، جایی که گرم شده و به روغن تبدیل می‌شوند. سپس روغن به مخزن دیگری منتقل می‌شود، جایی که جوشانده و تقطیر می‌شود. الکساندر کاپلیتز و کوین ای. شوگ.
مراحل فرایند پیرولیز پلاستیک:
-
جمع‌آوری و آماده‌سازی زباله‌های پلاستیکی: پلاستیک‌های زائد جمع‌آوری و تمیز می‌شوند تا آلودگی‌ها حذف شوند. سپس به قطعات کوچکتر خرد می‌شوند تا فرایند پیرولیز تسهیل شود.
-
پیرولیز: پلاستیک‌های خرد شده به راکتور پیرولیز وارد شده و در دماهای بین ۳۱۵ تا ۸۷۱ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شوند. در غیاب اکسیژن، پلاستیک‌ها نمی‌سوزند بلکه به مولکول‌های کوچکتر تجزیه می‌شوند.
-
تولید محصولات: محصولات اصلی فرایند پیرولیز شامل روغن مایع، گازهای سوختی مانند متان، پروپان و بوتان، و کربن سیاه (چار) هستند.
مزایای پیرولیز پلاستیک:
-
کاهش زباله‌های پلاستیکی: با تبدیل پلاستیک‌های زائد به محصولات مفید، میزان زباله‌های پلاستیکی که به محل‌های دفن زباله یا اقیانوس‌ها وارد می‌شوند، کاهش می‌یابد.
-
تولید سوخت‌های جایگزین: روغن پیرولیز می‌تواند به عنوان سوخت صنعتی مورد استفاده قرار گیرد یا به محصولات شیمیایی دیگر تبدیل شود.
-
استفاده از گازهای تولیدی: گازهای تولید شده در فرایند پیرولیز می‌توانند به عنوان منبع انرژی برای تأمین انرژی مورد نیاز راکتور پیرولیز استفاده شوند، که به خودکفایی انرژی در فرایند کمک می‌کند.
چالش‌ها و محدودیت‌ها:
-
هزینه‌های بالا: راه‌اندازی و بهره‌برداری از کارخانه‌های پیرولیز هزینه‌بر است و سودآوری آن به عواملی مانند دسترسی به زباله‌های پلاستیکی مناسب و تقاضای بازار برای محصولات تولیدی بستگی دارد.
-
کنترل کیفیت: انواع مختلف پلاستیک‌ها می‌توانند ترکیبات شیمیایی متفاوتی در روغن پیرولیز ایجاد کنند، بنابراین درک ترکیب این روغن‌ها برای تعیین کاربردهای مناسب آن‌ها ضروری است.
با پیشرفت تحقیقات و فناوری، پیرولیز پلاستیک می‌تواند به عنوان یک راه‌حل پایدار برای مدیریت زباله‌های پلاستیکی مورد استفاده قرار گیرد.
ارتباط با تبریز امروز
اخبار ، گزارشات ، عکسها و فیلم های خود را برای ما ارسال دارید . برای ارسال میتوانید از طریق آدرس تلگرامی یا ایمیل استفاده کنید.
اشتراک در خبرنامه
برای اطلاع از آخرین خبرهای تبریز امروز در کانال تلگرام ما عضو شوید.
فرم تماس با تبریز امروز
کلیه حقوق این سایت متعلق به پایگاه خبری تبریز امروز بوده و استفاده از مطالب آن با ذکر منبع بلامانع
است.
طراحی وتولید
توسططراح وب سایت