Pizza is voor velen van ons een soort troostmaaltijd. Het is dan ook niet verwonderlijk dat een gemiddelde Amerikaan jaarlijks zo'n 46 plakken (ongeveer 23 kilo) pizza eet. Pizza's worden meestal verpakt in kartonnen dozen die moeilijk te recyclen zijn vanwege vet- en kaasresten. Om dit probleem aan te pakken, willen onderzoekers van INL met nieuwe methoden de uitdaging van het recyclen van pizzadozen oplossen.
Het Idaho National Laboratory (INL) heeft recent onderzoek gedaan naar het ontsmetten van karton met behulp van materiaalscheidingstechnieken . Door dit probleem aan te pakken, maakt de studie het eten van pizza milieuvriendelijker en vermindert het tegelijkertijd de bevoorradingsproblemen voor Amerikaanse soldaten.
Aaron Wilson, hoofdonderzoeker van het pizzadoosexperiment, verklaarde: "Materiaalscheiding is belangrijk voor het verminderen van afval in de energie- en defensie-industrie . Om specifieke scheidingen mogelijk te maken, moeten we eerst het algemene concept van materiaalscheiding bewijzen, en dat is precies wat deze studie heeft gedaan."
Dit initiatief maakt deel uit van DARPA's ReSource-programma , dat tot doel heeft om afval van militairen , met name plastic, om te zetten in waardevolle grondstoffen om de kwetsbaarheid van de toeleveringsketens te verminderen . De kwetsbaarheid van toeleveringsketens voor vijandelijke aanvallen is een belangrijk onderdeel van de militaire logistiek. Om deze problemen op te lossen, zouden militaire bases afval kunnen omzetten in bruikbare grondstoffen zoals brandstof.
Elke levering aan troepen op het slagveld brengt personeel in gevaar, aangezien bevoorradingsruns net zo kwetsbaar zijn voor vijandelijke aanvallen als de frontlinies zelf. Op militaire faciliteiten zou het omzetten van afval in bruikbare grondstoffen zoals brandstof kunnen helpen deze bedreigingen te verminderen.
Wilson en zijn collega's wilden een grootschaligere scheidingsaanpak testen om het afvalinitiatief van de strijdkrachten tot een succes te maken.
Hoogtepunten: Pizzadoos-experiment
Wilson en zijn team gebruikten dimethylether (DME) , een milieuvriendelijke chemische stof, om verontreinigd karton te verwijderen voor hun experiment met pizzadozen.
- Het experimentele De apparatuur bestaat uit twee verticale roestvrijstalen reactoren. De ene is bedoeld om vloeistoffen uit vaste stoffen te extraheren met behulp van een oplosmiddel en de andere is bedoeld om het oplosmiddel van de vloeistoffen te scheiden.
- Nadat de te reinigen goederen zijn geladen, voegt het team het oplosmiddel toe aan de eerste reactor.
- Meng vervolgens het oplosmiddel met de kartonnen dozen, waardoor een chemische reactie ontstaat die alle onzuiverheden uit het karton verwijdert. Het karton wordt dan schoon en is klaar voor hergebruik.
- Wanneer de karton is schoongemaakt, Het oplosmiddel wordt in de onderste reactor geleegd.
- Het team gebruikt een vacuüm om het DME-oplosmiddel uit de reactor te halen en het in een opslagtank te pompen of terug in de eerste cilinder om meer materiaal te verwijderen.
Wilson benadrukte verder: "Met het reactorproces konden we de verontreinigingen in afzonderlijke fracties scheiden . We hadden een fractie die voornamelijk uit oliën bestond, een die voornamelijk uit water bestond en een die voornamelijk uit drogere vaste stoffen bestond."
Om de belasting van het milieu te verminderen, richten startups zich op milieuvriendelijke manieren om lithium te winnen voor elektrische voertuigen.
Waarom DME-extractie?
De DME-extractietechniek heeft grote voordelen ten opzichte van de gebruikelijke waterwasmethoden . Het werkt in een gesloten circuit, waarbij de DME-oplossing wordt hergebruikt om nieuw afval te reinigen. De techniek kan op elke gewenste schaal worden toegepast.
Volgens Wilson is wassen met water vergelijkbaar met het weken van afval in een vaatwasser en het vervolgens drogen ervan, wat een aanzienlijke energiekost met zich meebrengt. Deze behandelingsmethode produceert een enorme hoeveelheid afvalwater met een breed scala aan verontreinigende stoffen.
Van pizzadiners tot het slagveld: wat nu?
Onderzoekers van INL doorbreken de uitdaging van het recyclen van pizzadozen en het succes ervan opent mogelijkheden voor een groter scala aan toepassingen, waaronder het hergebruik van militair afval.
Volgens Jeff Lacey, hoofdonderzoeker van het DARPA-project: "Het feit dat dit werkt voor de sterk vervuilde pizzadozen heeft bijgedragen aan de validatie van het systeem voor gebruik op het slagveld . De grootste uitdaging is nu om het systeem lichter te maken."
"INL begon met deze casestudy over pizzadozen omdat de meeste mensen het belangrijk vinden om voedselafval op de juiste manier te recyclen . Maar uiteindelijk heeft dit onderzoek zoveel mogelijke toepassingen voor de nationale veiligheid en een klimaatneutrale toekomst," voegde Jeff eraan toe.
Bovendien biedt de oplosmiddelextractietechniek, naast het recyclen van pizzadozen, ook de mogelijkheid om batterijen efficiënt te recyclen . Door vloeibare tussenproducten van vaste stoffen te scheiden en bij te dragen aan een duurzame circulaire economie door afvalmaterialen uit de extractie te hergebruiken.
Bron : De uitdagingen van recycling stap voor stap ontrafeld.
