Per molti di noi, la pizza è un vero e proprio comfort food. Non sorprende quindi che una singola persona negli Stati Uniti ne consumi circa 46 fette (circa 23 kg) all'anno. Nella maggior parte dei casi, le pizze vengono confezionate in scatole di cartone ondulato, difficili da riciclare a causa dei residui di grasso e formaggio. Per ovviare a questo problema, i ricercatori dell'INL si propongono di trovare una soluzione innovativa per il riciclo delle scatole della pizza.
Una recente ricerca dell'Idaho National Laboratory (INL) si concentra sulla decontaminazione del cartone utilizzando tecniche di separazione dei materiali . Affrontando questo problema, lo studio rende il consumo di pizza più ecologico, riducendo al contempo le preoccupazioni relative all'approvvigionamento per i soldati statunitensi.
Aaron Wilson, responsabile scientifico dell'esperimento con la scatola della pizza, ha dichiarato: "La separazione dei materiali sarà fondamentale per ridurre gli sprechi nei settori dell'energia e della difesa . Per rendere possibili separazioni specifiche, dobbiamo prima dimostrare la validità del concetto generale di separazione dei materiali, ed è proprio ciò che questo studio ha realizzato".
Questa iniziativa fa parte del programma ReSource della DARPA , che mira a trasformare i rifiuti prodotti dai militari , in particolare la plastica, in risorse preziose per ridurre le vulnerabilità delle catene di approvvigionamento . La vulnerabilità delle catene di approvvigionamento agli attacchi nemici è un aspetto importante della logistica militare. Per risolvere questi problemi, le basi militari potrebbero trasformare i rifiuti in risorse utilizzabili come il carburante.
Ogni consegna alle truppe sul campo di battaglia mette a rischio il personale, poiché le spedizioni di rifornimenti sono vulnerabili agli attacchi nemici tanto quanto le linee del fronte stesse. Nelle strutture militari, convertire i rifiuti in risorse utilizzabili come il carburante potrebbe aiutare a ridurre queste minacce.
Wilson e i suoi colleghi si sono prefissati di dimostrare che un approccio di separazione più ampio avrebbe avuto successo nell'ambito dell'iniziativa sui rifiuti dei combattenti.
In evidenza: esperimento sulla scatola della pizza
Wilson e il suo team hanno utilizzato il dimetiletere (DME) , una sostanza chimica ecocompatibile, per rimuovere il cartone contaminato durante il loro esperimento con le scatole della pizza.
- La sperimentale l'attrezzatura è composta da due reattori verticali in acciaio inossidabileUno serve per estrarre liquidi dai solidi utilizzando un solvente, mentre l'altro serve per separare il solvente dai liquidi.
- Dopo aver caricato la merce da pulire, il team aggiunge il solvente al primo reattore.
- Quindi si unisce il solvente alle scatole di cartone, innescando una reazione chimica che rimuove le impurità dal cartone, lasciandolo pulito e pronto per il riutilizzo.
- Quando il il cartone è stato pulito, il solvente viene svuotato nel reattore inferiore.
- Il team utilizza il vuoto per estrarre il solvente DME dal reattore e pomparlo in un serbatoio di stoccaggio o di nuovo nel primo cilindro per pulire altro materiale.
Wilson ha inoltre sottolineato: "Grazie al processo del reattore, siamo stati in grado di estrarre i contaminanti in frazioni separate . Abbiamo ottenuto una frazione composta principalmente da oli, una composta principalmente da acqua e una composta principalmente da solidi più secchi."
Per ridurre l'impatto ambientale, le startup si stanno concentrando su metodi ecocompatibili per l'estrazione del litio destinato ai veicoli elettrici.
Perché l'estrazione DME?
La tecnica di estrazione con DME presenta notevoli vantaggi rispetto alle tipiche procedure di lavaggio con acqua . Funziona a ciclo chiuso, riutilizzando la soluzione di DME per pulire nuovi materiali di scarto. La tecnica è scalabile a qualsiasi dimensione.
Secondo Wilson, il lavaggio con acqua è simile all'ammollo della spazzatura in una lavastoviglie e alla successiva asciugatura con un notevole dispendio energetico. Questo metodo di trattamento produce un'enorme quantità di acque reflue contenenti un'ampia gamma di inquinanti.
Dalle cene a base di pizza ai campi di battaglia: cosa succederà?
I ricercatori dell'INL hanno vinto la sfida del riciclaggio delle scatole della pizza e il loro successo ha aperto la strada a una gamma più ampia di applicazioni, tra cui il riutilizzo dei rifiuti militari.
Secondo Jeff Lacey, responsabile scientifico del progetto DARPA, "Sapere che questo sistema funziona anche con le scatole di pizza altamente contaminate ha contribuito a convalidarne l'utilizzo sul campo di battaglia . La sfida più grande ora sarà quella di rendere il sistema più leggero."
"L'INL ha iniziato con questo caso di studio sulle scatole della pizza perché la maggior parte delle persone si preoccupa del corretto riciclo dei rifiuti alimentari . Ma in definitiva, questa ricerca ha moltissime possibili applicazioni per la sicurezza nazionale e per un futuro a zero emissioni nette", ha aggiunto Jeff.
Inoltre, la tecnica di estrazione con solventi, oltre al riciclo delle scatole per pizza, ha il potenziale per riciclare efficacemente le batterie , separando gli intermedi liquidi da quelli solidi e contribuendo a un'economia circolare sostenibile attraverso il riutilizzo dei materiali di scarto dell'estrazione.
Fonte : Analizzando le sfide del riciclo, una fetta alla volta.
