Для многих из нас пицца — это еда, которая приносит утешение. Неудивительно, что один человек в Соединенных Штатах съедает около 46 кусков (23 фунта) в год. В основном пицца поставляется в коробках из гофрированного картона, которые трудно перерабатывать из-за остатков жира и сыра. Чтобы решить эту проблему, исследователи INL стремятся преодолеть трудности с переработкой коробок из-под пиццы с помощью новых подходов.
Недавние исследования Национальной лаборатории Айдахо (INL) сосредоточены на дезактивации картона с использованием методов разделения материалов . Решая эту проблему, исследование делает употребление пиццы более экологичным, а также снижает проблемы с поставками для американских солдат.
Аарон Уилсон, главный исследователь эксперимента с коробками из-под пиццы, заявил: «Разделение материалов будет иметь важное значение для сокращения отходов в энергетической и оборонной отраслях . Чтобы сделать возможным конкретное разделение, нам сначала необходимо доказать общую концепцию разделения материалов, чего и удалось достичь в этом исследовании».
Эта инициатива является частью программы DARPA ReSource , которая направлена на превращение отходов, образующихся в результате боевых действий , особенно пластика, в ценные ресурсы для снижения уязвимости цепочек поставок . Уязвимость цепочек поставок перед вражескими атаками является важной частью военной логистики. Для решения этих проблем военные базы могли бы перерабатывать мусор в полезные ресурсы, такие как топливо.
Каждая поставка войскам на поле боя подвергает персонал риску, поскольку поставки так же уязвимы для вражеских ударов, как и сама линия фронта. На военных объектах переработка мусора в пригодные для использования ресурсы, такие как топливо, может помочь снизить эти угрозы.
Уилсон и его коллеги решили доказать, что более масштабный подход к разделению может оказаться успешным в рамках инициативы по утилизации отходов боевых действий.
Основные моменты: Эксперимент с коробкой для пиццы
Уилсон и его команда использовали диметиловый эфир (ДМЭ) . Это экологически чистое химическое вещество для удаления загрязненного картона в ходе эксперимента с коробками из-под пиццы.
- Экспериментальный Оборудование состоит из двух вертикальных реакторов из нержавеющей стали.Один из них предназначен для извлечения жидкостей из твердых тел с помощью растворителя, а другой — для отделения растворителя от жидкостей.
- После загрузки очищаемых материалов команда добавляет растворитель в первый реактор.
- Затем соедините растворитель с картонными коробками, вызывая химическую реакцию, которая удаляет загрязнения из картона, делая его чистым и готовым к повторному использованию.
- Когда картон был очищен, растворитель сливают в нижний реактор.
- Команда использует вакуум для извлечения растворителя ДМЭ из реактора и перекачивания его либо в накопительный бак, либо обратно в первый цилиндр для очистки большего количества материала.
Уилсон также подчеркнул: «Благодаря реакторному процессу нам удалось разделить загрязняющие вещества на отдельные фракции . У нас получилась фракция, в которой преобладали масла, фракция, в которой преобладала вода, и фракция, в которой преобладали более сухие твердые вещества».
Чтобы снизить нагрузку на окружающую среду, стартапы сосредотачиваются на экологически чистых способах добычи лития для электромобилей.
Почему извлечение DME?
Технология экстракции с использованием ДМЭ имеет существенные преимущества перед типичными процедурами промывки водой . Она работает в замкнутом цикле, повторно используя раствор ДМЭ для очистки свежих отходов. Технология может быть масштабирована до любого размера.
По словам Уилсона, мытье водой похоже на замачивание мусора в посудомоечной машине и его последующую сушку с существенными затратами энергии. Этот метод очистки производит огромное количество сточных вод, содержащих широкий спектр загрязняющих веществ.
От пиццерий до поля боя: что дальше?
Исследователи INL решают проблему переработки коробок от пиццы, и их успех открывает возможности для более широкого спектра применений, включая повторное использование военных отходов.
По словам Джеффа Лейси, главного исследователя проекта DARPA: «Знание того, что это работает с сильно загрязненными коробками из-под пиццы, помогло подтвердить пригодность системы для использования на поле боя . Самая большая проблема теперь будет заключаться в том, чтобы сделать систему легче».
«INL начала с этого исследования с коробок из-под пиццы, потому что большинству людей небезразлична правильная переработка пищевых отходов . Но в конечном итоге, это исследование имеет множество потенциальных применений для национальной безопасности и будущего с нулевым уровнем выбросов», — добавил Джефф.
Кроме того, технология экстракции растворителями, помимо переработки коробок из-под пиццы, имеет потенциал для эффективной переработки батарей . Она позволяет отделять жидкие промежуточные продукты от твердых веществ и способствует устойчивой циклической экономике за счет повторного использования отходов экстракции.
Источник : Разбираем проблемы переработки отходов по частям.
