Наука против мусора – Картина дня – Коммерсантъ
Пандемия COVID-19 заметно усугубила проблему переработки отходов, в том числе пластиковых. В последнее время ученые представили сразу несколько способов, позволяющих не только уничтожить эти отходы, но и переработать их в полезные материалы с минимальными затратами.
Фото: Александр Казаков, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Александр Казаков, Коммерсантъ / купить фото
Из пластика — в компост
На минувшей неделе в авторитетном научном журнале Nature была опубликована статья с названием, которое может отпугнуть далекого от науки человека: «Почти полная деполимеризация полиэфиров с помощью нанодисперсных ферментов». В действительности эта статья, подготовленная группой ученых во главе с профессором химии и материаловедения Калифорнийского университета в Беркли Тин Сюй, посвящена не какому-то узкому теоретическому вопросу, а решению вполне практической проблемы.
Госпожа Тин и ее коллеги обнаружили, каким образом в домашних условиях можно превратить пластик в компост.
Речь идет о биоразлагаемом пластике, который, если судить по самому названию, и так должен разрушаться под воздействием естественной среды. Однако на практике все не так просто: защитники окружающей среды критикуют такой пластик за то, что на самом деле он нередко просто создает микропластик или разлагается слишком медленно. Как отмечает госпожа Тин, «биоразлагаемость не равна формированию компоста» — основная часть такого пластика попадает на свалки, на которых нет нужных для его разложения температурных и других условий, так что в итоге он разлагается не многим быстрее обычного пластика.
Ученые же разработали технологию, при которой такой пластик, снабженный небольшим количеством специальных ферментов, за несколько дней или в крайнем случае недель перерабатывается в обычном компосте или в водопроводной воде.
Основное воздействие этих ферментов состоит в существенном ускорении процесса разложения пластика: фермент «захватывает» концы молекулярных цепочек пластика, разрывает все звенья в них и тем самым полностью перерабатывает их и предотвращает возникновение микропластика.
Проблема огромного количества пластикового мусора, загрязняющего окружающую среду, продолжает усугубляться. В прошлом году из-за пандемии COVID-19 использование пластика, а значит, и количество пластикового мусора резко выросло. Это связано с огромным количеством средств индивидуальной защиты, таких как маски и перчатки, с распространением доставки товаров и еды из ресторанов, а также с временным отказом от борьбы с одноразовым пластиком. Кроме того, несмотря на все усилия, большая часть пластика пока не перерабатывается. По данным программы ООН по окружающей среде, с 1950-х, когда началось сколько-то широкое применение пластика, по 2015 год в общей сложности было произведено более 8,3 млрд тонн этого материала.
Предыдущая фотография
Фото: Коммерсантъ / Александр Коряков
Фото: Коммерсантъ / Роман Яровицын
Следующая фотография
1 / 2
Фото: Коммерсантъ / Александр Коряков
Фото: Коммерсантъ / Роман Яровицын
Из пластика — в топливо
Ранее, в апреле, ученые из американского Университета Делавэра опубликовали исследование, посвященное переработке пластикового мусора в топливо.
Речь идет о переработке конкретного вида пластиков — полиолефинов (к этому классу относится, например, полиэтилен), из которых производятся пищевая пленка, пакеты и т. д. «Мы сообщаем о прямом способе выборочного превращения полиолефинов в жидкое топливо, в том числе дизельное, авиационное и в углеводороды бензинового ряда»,— отмечают авторы исследования. Хотя технологии переработки пластика в топливо создавались и раньше, в последнее время речь чаще идет о более простых и недорогих способах.
Разработанная учеными Университета Делавэра технология дает возможность перерабатывать пластик при более низких температурах — для этого подходит температура обычной кухонной плиты, без добавления диоксида углерода и с расходом на это электроэнергии на 50% меньше, чем предполагали более ранние варианты.
Речь идет о так называемом гидрокрекинге — разрыве углеродных связей в пластике при добавлении катализаторов, созданных из минералов-цеолитов и смеси оксидов металлов.
«По отдельности эти катализаторы действуют слабо.
Но в сочетании они творят чудеса, расплавляя пластик и не оставляя никаких его частиц,— отмечает профессор химических и биомолекулярных технологий Университета Делавэра Дионисиос Влахос.— Это не экзотические материалы, так что мы можем быстро начать думать, как использовать эту технологию».
Мусор — на пользу обществу
Исследователи работают и над переработкой пластика в различные сложные химические вещества, имеющие широкое практическое применение. Один из примеров — разработки химиков Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, представленные в октябре прошлого года. Ученые создали простую и не требующую большого количества энергии технологию преобразования полиэтилена в алкильные ароматические соединения. Это вещества, используемые при изготовлении многих моющих средств, красок, растворителей, лекарств и т. д.
Фото: Александр Казаков, КоммерсантъФото: Александр Казаков, Коммерсантъ
Разработанная технология позволяет производить такие преобразования при температуре примерно 300°C (для обычного производства алкильные ароматических соединений требуется температура от 500°C до 1000°C).
Для запуска процесса необходим катализатор, содержащий наночастицы платины, он используется при нефтепереработке. Процесс идет в течение 24 часов. Метод был протестирован на настоящем пластиковом мусоре — полиэтиленовых пакетах и крышках бутылок, в первом случае 69% пластика превратилось в жидкость, содержащую алкильные ароматические соединения, во втором — 55%.
«Полиэтилен — один самых часто используемых и производимых пластиков в мире, идет огромный поток таких отходов,— комментирует это исследование специалист по химическим технологиям Утрехтского университета Берт Веркхейзен.— Они могут превращать малоценный продукт в ценный продукт».
Яна Рождественская
Переработка мусора, технологии переработки и способы переработки мусора. ИАА Cleandex
Оставить заявку на услугу
- Новости
- Статьи
- ЭкоМероприятия
- Маркетинговые исследования
- О Cleandex
Технологии переработки отходов
Технологии переработки отходов – совокупность концепций, методов и подходов к обращению с отходами производства и потребления, цель которых заключается в сокращении объема отходов и повышении эффективности их повторного использования или рециклинга.
Исследования
/ смотреть все
13.10.2021
Эффективность обращения с твердыми коммунальными отходами — рейтинг регионов РФ
Аналитический отчет (pdf) — 12 страницы
28.07.2020
ВЫБРОСИЛ, НО НЕ ЗАБЫЛ: как мир решает проблему бытовых отходов
02.04.2019
Анализ рынка переработки использованных шин
26.04.2016
Обзор рынка золошлаковых отходов (ЗШО)
30.04.2015
Исследование рынка переработки пластиковых отходов
Новости
/ читать все
21.
04.2022
Ученые ТПУ разработали технологию производства экологичного топлива из древесных отходов
Исследователи Томского политеха разработали альтернативное топливо для малой энергетики. Они предложили использовать древесные опилки в качестве экологически эффективной добавки для производства смесевых угольных пеллет. Такое топливо дешевле и экологичнее аналогов. Исследование проводится при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.
21.04.2022
В России разработали соединения, ускоряющие разложение пластика под УФ-излучением
Под действием солнечного света они теряют свою прочность, постепенно превращаясь в порошок
20.04.2022
Назван объем вторсырья, переработанный в Подмосковье с 2019 года
В Московской области в 2019 году стартовала реализация реформы по обращению с отходами.
С тех пор в регионе 6,3 млн отходов было отправлено на переработку, сообщает пресс-служба Министерства ЖКХ Подмосковья.
19.04.2022
Комплексный объект по обращению с ТКО мощностью 250 тысяч тонн появится в Псковской области
Генеральный директор Российского экологического оператора Денис Буцаев и губернатор Михаил Ведерников обсудили инвестиционный проект и развитие инфраструктуры обращения с ТКО в регионе.
15.04.2022
BMW и MINI сделают колёсные диски из вторсырья с помощью солнечной энергии
Концерн BMW объявил о плане по полному переводу производства литых колёсных дисков на энергию из возобновляемых источников (это в первую очередь солнечные батареи и ветрогенераторы).
14.04.2022
Экологичные палеты из вторсырья начнут производить в технополисе «Москва»
В 2022 году на площадке «Печатники» технополиса «Москва» появится экологичное производство пластиковых палет, сообщила пресс-служба департамента инвестиционной и промышленной политики Москвы.
Чистые технологии:
- Источники энергии
- Солнечная энергетика
- Ветроэнергетика
- Биомасса (топливные пеллеты)
- Биодизель и биоэтанол
- Биогаз
- Энергия волн и приливов. Малые ГЭС
- Геотермальная энергетика
- Водородная энергетика
- Управление отходами
- Технологии переработки отходов
- Инфраструктура управления отходами
- Бытовые отходы
- Промышленные и опасные отходы
- Энергосбережение и энергоэффективность
- Электроэнергия.
SMART Grid. Батареи - Технологии энергосбережения и энергоэффективности
- Электроэнергия.
- Управление природными ресурсами
- Водные ресурсы
- Воздушные ресурсы и окружающая среда
- Устойчивое развитие
- Инновационные материалы и технологии
- Биотехнологии
- Нанотехнологии
- Экологичная химия и материалы
- Экологичный транспорт
- Электромобили, гибридные автомобили
- Альтернативное топливо
- Инвестиции
- Год экологии на Cleandex
- Экостиль
- Социально-экологическая деятельность
- Чистые технологии
- Новости проекта
- Товары и услуги
- О компаниях
SMART Grid. Батареи5 Новые тенденции в области технологий переработки (издание 2022 г.
)Понедельник, 29 ноября 2021 г., 11:46
Приведут ли новые технологии переработки, наконец, к процветанию отрасли в 2022 году? Новый год обещает широкий спектр разработок, инноваций и тенденций, которые делают мир зеленее.
The New York Times недавно сообщила, что кризис Covid теперь также является мусорным кризисом. Из-за опасений пандемии многие вторсырья вместо этого оказались выброшены на свалку. Поскольку отходов больше, чем когда-либо прежде, и меньше перерабатывается из-за проблем с передачей, нам нужны технологии, чтобы вмешаться и помочь нам решить то, что быстро становится самой расточительной эпохой в истории человечества.
Давайте подробнее рассмотрим некоторые из последних и лучших достижений в современной технологии переработки. Некоторые из них будут доступны сразу, а некоторые в ближайшем будущем. Этот пост расскажет вам о самых ярких умах отрасли и о том, как они работают над тем, чтобы сделать переработку более эффективной.
Вот 5 новых инновационных технологий переработки, на которые стоит обратить внимание в 2022 году.
сектора управления. С появлением Метавселенной происходит явный сдвиг, который делает путешествия менее важными, а физическое присутствие менее необходимым.
Эта новая эволюция виртуального мира является убедительным показателем того, что все больше и больше людей будут проводить дома в течение обычного рабочего дня. Это означает, что у людей будет время, ресурсы и возможность правильно перерабатывать отходы, если они будут оснащены правильными инструментами и образованием.
Ваш муниципалитет рассматривает последствия грядущей метавселенной? Технологии на всех уровнях должны функционировать в интегрированной виртуальной и физической среде.
#2: Пластик, который можно перерабатывать Он разрабатывается уже несколько лет и продолжает оставаться передовой наукой. Сейчас больше, чем когда-либо, ученые и исследователи экспериментируют, чтобы найти устойчивые способы переработки пластика. На данный момент одна технология переработки, которая заставляет ее работать, принадлежит Джону Лейману.
Работая в компании Procter and Gamble, компания Layman разработала «технологию PureCycle» — способ вторичной переработки полипропилена путем удаления загрязняющих веществ, запаха и цвета до тех пор, пока не останется ничего, кроме многоразовой смолы.
Компания PureCycle успешно создала насадку для душа из переработанного пластика в 2021 году, оставив место для более захватывающих разработок по мере того, как мы вступаем в 2022 год. Представьте себе, что у вас есть программа по переработке пластика, в рамках которой ваш муниципалитет может собирать и перерабатывать бытовую пластмассу! Будущее приближается.
#3: Интернет вещей оптимизирует маршруты утилизацииТехнология Интернета вещей, уже широко используемая в Европе, использует сенсорное оборудование, установленное в мусоропроводах и жилых мусорных баках, для оптимизации сбора маршрутов.
При подключении к правильному внешнему программному обеспечению это может выявить такие данные, как кто, где и насколько хорошо они это делают.
На уровне сообщества это позволит муниципалитетам нацеливаться на жилые и коммерческие районы, которые не достигают поставленных целей. Благодаря индивидуальным образовательным программам технология IoT может радикально улучшить то, как города управляют тем, как их жители перерабатывают отходы.
#4: Инновационные городские программы по переработке отходовПодпитываемые запретом в Китае и продолжающейся пандемией, городские программы по переработке отходов должны были проявить изобретательность, чтобы выжить.
В результате произошел всплеск интереса к разработке устойчивых программ, поскольку многие муниципалитеты изучают альтернативные источники финансирования и участия в дополнение к своей деятельности.
Потоки финансирования в значительной степени зависят от современных технологий, таких как онлайн-платформы для сбора средств, сети приложений и социальные сети. Одно можно сказать наверняка: у местных муниципалитетов должен быть способ напрямую взаимодействовать со своим сообществом о том, каковы их потребности в переработке отходов в 2022 году9.
0003
Даже самая эффективная механическая система переработки испытывает проблемы, если вторсырье загрязнено. Одним из способов борьбы с загрязнением является использование технологии RFID или технологии радиочастотной идентификации. Крошечные доступные схемы могут быть встроены в продукты — и они могут хранить жизненно важную информацию — например, как перерабатывать конкретный продукт в конкретном муниципалитете.
Чипы RFID призваны заменить старые и совершенно неэффективные символы переработки прошлых лет. Благодаря этой новой технологии переработки умные мусорные баки сформируют прямую связь между жителями и муниципалитетами. Согласно журналу RFID, эта технология имеет только просто становятся доступными.
Это означает, что мы начнем видеть быстрое улучшение систем переработки во многих отношениях. Чип RFID — отличный пример небольшого изменения, которое может привести к радикальной реформе.
Инновационные технологии переработки с каждым годом становятся все более захватывающими. От внедрения совершенно новой версии Интернета (Метавселенной) до постепенной взаимосвязанности всего и вся — в ближайшие несколько лет в вашем муниципалитете обязательно произойдут масштабные изменения.
Самые большие перемены происходят в результате самых сложных испытаний. Если мы собираемся сократить переработку, нам нужно принять изменения, которые приносят технологии. Давайте мечтать о будущем, в котором утилизация будет совсем несложной. Команда Recycle Coach будет с вами на каждом этапе пути.
Какой из этих звуков вам наиболее интересен? Расскажите нам ниже.
Технологии переработки • Plastics Europe
Эффективная переработка пластиковых отходов поддерживает переход нашей отрасли к экономике замкнутого цикла, одновременно способствуя сокращению выбросов парниковых газов за счет сохранения выбрасываемых отходов в качестве ресурса в рамках экономики замкнутого цикла.
Процессы сбора и сортировки являются первыми шагами в обеспечении того, чтобы отдельные предметы доставлялись на перерабатывающие заводы. Улучшение схем сбора и технологий сортировки необходимо для достижения более высоких показателей переработки. Показатели переработки пластиковых отходов в десять раз выше при раздельном сборе по сравнению со схемами смешанного сбора. Переработка отходов и создание материалов, которые можно использовать повторно, является ключевым преимуществом устойчивого развития. Это снижает потребность в ресурсах для производства новых пластиков из сырья. Переработка также экономит энергию, необходимую для процессов переработки и производства, и сокращает выбросы.
Как перерабатываются пластмассы?
Механическая переработка является наиболее распространенным подходом, используемым для переработки пластмасс, таких как полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полиэтилен высокой плотности (ПЭВП). ПЭТ и ПЭВП обычно используются для изготовления бутылок или контейнеров для безалкогольных напитков и относительно легко перерабатываются.
Механическая переработка означает переработку пластиковых отходов во вторичное сырье или продукты без существенного изменения химической структуры материала. В принципе, все типы термопластов могут быть механически переработаны практически без ущерба для качества. Механическая переработка является наиболее распространенной формой переработки и представляет собой большую часть деятельности в Европе.
Сбор: Сбор пластмассовых изделий с истекшим сроком эксплуатации из отдельных и смешанных потоков отходов
Первая сортировка: После того, как пластиковые отходы поступают на перерабатывающий завод, они сортируются. Хотя на этапе сбора может иметь место некоторая сортировка, может потребоваться дальнейшее разделение по цвету или толщине.
Измельчение: Пластмассу необходимо измельчить на более мелкие кусочки, прежде чем ее можно будет использовать повторно.
Стирка: Мойка удаляет пыль и грязь, чтобы обеспечить чистоту пластика перед тем, как он перейдет на следующий этап.
Это может включать удаление следов еды, напитков или этикеток.
Вторая сортировка и контроль: Пластмассы снова сортируются и контролируются перед отправкой на экструзию.
Экструзия: Пластмассовые хлопья окончательно превращаются в однородные гранулы, готовые к использованию в производстве новых продуктов. Химическая переработка охватывает комплекс технологий (пиролиз, газификация, гидрокрекинг, деполимеризация), которые изменяют химическую структуру пластиковых отходов. Длинные углеводородные цепи, из которых состоят пластмассы, разбиваются на более короткие углеводородные фракции или мономеры с помощью химических, термических или каталитических (химико-термических) процессов. Эти более короткие молекулы готовы к использованию в качестве сырья для новых химических реакций для производства новых переработанных пластиков и других химических веществ. Это дополнительная технология со значительным потенциалом.
Переработка с растворением — это процесс очистки, посредством которого полимер, присутствующий в смешанных пластиковых отходах, селективно растворяется в растворителе, что позволяет отделить его от отходов и восстановить в чистом виде без изменения его химической природы.
Несколько промышленных примеров такой технологии уже существуют и применяются к различным полимерам, таким как поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС), нейлон (ПА) или полипропилен (ПП), для их отделения от смешанных отходов, состоящих из нескольких материалов.
Органическая переработка определяется как контролируемая микробиологическая переработка биоразлагаемых пластиковых отходов в аэробных условиях (компостирование) или анаэробных условиях (биогазификация). Это касается конкретных полимеров, которые под действием микроорганизмов могут превращаться в стабилизированные органические остатки, углекислый газ, метан и воду.
Повышение устойчивости
Переход к устойчивой и безотходной экономике пластмасс требует сосредоточенности, сотрудничества и значительных долгосрочных инвестиций в системы и технологии, которые могут обеспечить переход к безотходному будущему. Мы полностью привержены решению огромных проблем управления отходами, цикличности и искоренения пластиковых отходов в окружающей среде.