Pizza to dla wielu z nas jak comfort food. Nic dziwnego, że jedna osoba w Stanach Zjednoczonych zjada rocznie około 46 kawałków (23 funty). Pizza jest zazwyczaj dostarczana w tekturowych pudełkach, które trudno poddać recyklingowi ze względu na tłuszcz i resztki sera. Aby temu zaradzić, naukowcy z INL postanowili przełamać wyzwanie recyklingu pudełek po pizzy, wprowadzając nowe podejście.
Najnowsze badania Idaho National Laboratory (INL) koncentrują się na dekontaminacji tektury z wykorzystaniem technik separacji materiałów . Rozwiązując ten problem, badania sprawiają, że jedzenie pizzy staje się bardziej ekologiczne, a jednocześnie zmniejszają obawy dotyczące zaopatrzenia żołnierzy amerykańskich.
Aaron Wilson, główny badacz eksperymentu z pudełkiem po pizzy, stwierdził: „Separacja materiałów będzie miała kluczowe znaczenie dla redukcji odpadów w przemyśle energetycznym i obronnym . Aby umożliwić konkretne separacje, musimy najpierw udowodnić ogólną koncepcję separacji materiałów, co właśnie udało się osiągnąć w tym badaniu”.
Ta inicjatywa jest częścią programu DARPA ReSource , którego celem jest przekształcenie odpadów po żołnierzach , zwłaszcza plastiku, w cenne zasoby, aby zmniejszyć podatność na ataki wroga . Wrażliwość łańcuchów dostaw na ataki wroga jest ważnym elementem logistyki wojskowej. Aby rozwiązać te problemy, bazy wojskowe mogą przekształcać śmieci w użyteczne zasoby, takie jak paliwo.
Każda dostawa do wojsk na polu bitwy naraża personel na ryzyko, ponieważ dostawy są tak samo podatne na ataki wroga, jak same linie frontu. W obiektach wojskowych przekształcanie śmieci w użyteczne zasoby, takie jak paliwo, może pomóc zmniejszyć te zagrożenia.
Wilson i jego współpracownicy postanowili udowodnić, że lepsze podejście do separacji może okazać się skuteczne w przypadku inicjatywy dotyczącej odpadów generowanych przez żołnierzy.
Najważniejsze informacje: Eksperyment z pudełkiem po pizzy
Wilson i jego zespół użyli eteru dimetylowego (DME) . Jest to przyjazny dla środowiska środek chemiczny do usuwania zanieczyszczonej tektury w eksperymencie z pudełkami po pizzy.
- Eksperymentalny sprzęt składa się z dwóch pionowych reaktorów ze stali nierdzewnejJedno służy do ekstrakcji cieczy z ciał stałych za pomocą rozpuszczalnika, a drugie do oddzielania rozpuszczalnika od cieczy.
- Zespół dodaje rozpuszczalnik do pierwszego reaktora po załadowaniu towarów przeznaczonych do czyszczenia.
- Następnie połącz rozpuszczalnik z tekturowymi pudełkami, aby wywołać reakcję chemiczną, która usunie zanieczyszczenia z tektury, dzięki czemu tektura pozostanie czysta i gotowa do ponownego użycia.
- Podczas tektura została wyczyszczona, rozpuszczalnik jest wylewany do dolnego reaktora.
- Zespół używa próżni do ekstrakcji rozpuszczalnika DME z reaktora i pompuje go albo do zbiornika retencyjnego, albo z powrotem do pierwszego cylindra w celu oczyszczenia większej ilości materiału.
Wilson podkreślił: „Dzięki procesowi reaktorowemu udało nam się wyodrębnić zanieczyszczenia i podzielić je na oddzielne frakcje . Mieliśmy frakcję zdominowaną przez oleje, jedną z dominacją wody i jedną z dominacją suchszych substancji stałych”.
Aby odciążyć środowisko, startupy skupiają się na przyjaznych dla środowiska sposobach wydobywania litu na potrzeby pojazdów elektrycznych.
Dlaczego ekstrakcja DME?
Technika ekstrakcji DME ma znaczące zalety w porównaniu z typowymi procedurami płukania wodą . Działa w obiegu zamkniętym, ponownie wykorzystując roztwór DME do oczyszczania świeżych odpadów. Technikę tę można skalować do dowolnej wielkości.
Według Wilsona mycie wodą jest podobne do namaczania śmieci w zmywarce, a następnie suszenia ich przy znacznym zużyciu energii. Ta metoda oczyszczania wytwarza ogromną ilość ścieków zawierających szeroką gamę zanieczyszczeń.
Od kolacji z pizzą po pole bitwy: co dalej?
Naukowcy z INL podjęli wyzwanie recyklingu pudełek po pizzy, a ich sukces otworzył nowe możliwości zastosowań, w tym ponownego wykorzystania odpadów wojskowych.
Według Jeffa Laceya, głównego badacza projektu DARPA, „świadomość, że to rozwiązanie sprawdza się w przypadku silnie zanieczyszczonych pudełek po pizzy, pomogła w walidacji systemu do użycia na polu bitwy . Największym wyzwaniem będzie teraz uczynienie systemu lżejszym”.
„INL zaczęło od tego studium przypadku pudełka po pizzy, ponieważ większość ludzi dba o prawidłowy recykling odpadów żywnościowych . Ostatecznie jednak te badania mają wiele potencjalnych zastosowań dla bezpieczeństwa narodowego i przyszłości zerowej netto” – dodał Jeff.
Co więcej, technika ekstrakcji rozpuszczalnikowej, oprócz recyklingu pudełek po pizzy, ma potencjał efektywnego recyklingu baterii . Pozwala to na oddzielenie płynnych półproduktów od stałych i przyczynia się do zrównoważonej gospodarki o obiegu zamkniętym poprzez ponowne wykorzystanie materiałów pochodzących z ekstrakcji odpadów.
Źródło : Omówienie wyzwań związanych z recyklingiem, kawałek po kawałku
