Pizza är som husmanskost för många av oss. Det är inte förvånande att en enda person i USA äter cirka 46 pizzabitar (23 kg) årligen. För det mesta levereras pizzor i wellpappkartonger som är svåra att återvinna på grund av fett- och ostrester. För att ta itu med detta strävar forskare vid INL efter att lösa utmaningen med återvinning av pizzakartonger med nya metoder.
Idaho National Laboratory (INL) har nyligen genomfört forskning som fokuserar på att dekontaminera kartonger med hjälp av materialseparationstekniker . Genom att ta itu med detta problem gör studien pizzaätandet mer miljövänligt men minskar också oro för försörjningen för amerikanska soldater.
Aaron Wilson, huvudutredare för pizzakartongexperimentet, sa: ”Materialseparation kommer att vara viktig för att minska avfallet inom energi- och försvarsindustrin . För att möjliggöra specifika separationer måste vi först bevisa det övergripande konceptet för materialseparationer, vilket är vad den här studien åstadkom.”
Detta initiativ är en del av DARPA:s ReSource-program som försöker omvandla krigsavfall , särskilt plast, till värdefulla resurser för att minska sårbarheterna i leveranserna . Leveranskedjornas sårbarhet för fiendens attacker är en viktig del av militär logistik. För att lösa dessa problem kan militärstationer omvandla sopor till användbara resurser som bränsle.
Varje leverans till trupper på slagfältet utsätter personal för risker eftersom förnödenheter är lika sårbara för fiendens angrepp som själva frontlinjen. Vid militära anläggningar kan omvandling av sopor till användbara resurser som bränsle bidra till att minska dessa hot.
Wilson och hans kollegor satte sig in för att bevisa en större separationsmetod för att lyckas med initiativet för krigsavfall.
Höjdpunkter: Pizzabox-experimentet
Wilson och hans team använde dimetyleter (DME) . Det är en miljövänlig kemikalie för att ta bort förorenad kartong i sitt experiment med pizzakartonger.
- Det experimentella utrustningen består av två vertikala reaktorer i rostfritt stålEn är för att extrahera vätskor från fasta ämnen med hjälp av ett lösningsmedel och en annan är för att separera lösningsmedlet från vätskorna.
- Teamet tillsätter lösningsmedlet till den första reaktorn efter att ha lastat de varor som ska rengöras.
- Kombinera sedan lösningsmedlet med kartongerna vilket orsakar en kemisk reaktion som tar bort föroreningar från kartongen och lämnar den ren och redo för återanvändning.
- När kartongen har rengjorts, lösningsmedlet töms i den nedre reaktorn.
- Teamet använder ett vakuum för att extrahera DME-lösningsmedlet från reaktorn och pumpa det antingen in i en hålltank eller tillbaka in i den första cylindern för att rena mer material.
Wilson betonade vidare: ”Med reaktorprocessen kunde vi extrahera föroreningarna i separata fraktioner . Vi hade en fraktion som dominerades av oljor, en som dominerades av vatten och en som dominerades av torrare fasta ämnen.”
För att minska miljöbelastningen fokuserar startups på miljövänliga sätt att utvinna litium till elbilar.
Varför DME-extraktion?
DME-extraktionstekniken har stora fördelar jämfört med typiska vattentvättningsprocedurer . Den fungerar i en sluten slinga och återanvänder DME-lösningen för att rena färskt avfallsmaterial. Tekniken kan skalas till valfri storlek.
Enligt Wilson är vattentvätt likt att blötlägga sopor i en diskmaskin och sedan torka dem, vilket i sin tur kostar en betydande energiförbrukning. Denna behandlingsmetod producerar en enorm mängd avloppsvatten som innehåller en mängd olika föroreningar.
Från pizzamiddagar till slagfältet: Vad händer härnäst?
INL-forskare löser utmaningen med återvinning av pizzakartonger och dess framgång har öppnat möjligheter för ett större antal tillämpningar, inklusive återanvändning av militärt avfall.
Enligt Jeff Lacey, huvudutredare för DARPA-projektet, ”har vetskapen om att detta fungerar för de mycket förorenade pizzakartongerna hjälpt till att validera systemet för användning på slagfältet . Den största utmaningen nu blir att göra systemet lättare.”
”INL började med den här fallstudien om pizzakartonger eftersom de flesta människor bryr sig om att återvinna matavfall på rätt sätt. Men i slutändan har den här forskningen så många möjliga tillämpningar för nationell säkerhet och en framtid med nettonollutsläpp”, tillade Jeff.
Dessutom har lösningsmedelsextraktionstekniken, utöver återvinning av pizzakartonger, potential att effektivt återvinna batterier . Genom att separera flytande intermediärer från fasta ämnen och bidra till en hållbar cirkulär ekonomi genom att återanvända avfallsmaterial från extraktionen.
Källa : En genomgång av återvinningsutmaningar, en bit i taget
