Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hvis vi ikke kan genbruge det, hvorfor ikke gøre vores plastaffald til brændstof?

Kan dette blive omdannet til brændstof, i stedet for bare mere plastik? Kredit:Shutterstock.com

Australiens genbrugskrise kræver, at vi undersøger mulighederne for affaldshåndtering ud over blot genbrug og deponering. Noget af vores affald, som papir eller organisk materiale, kan komposteres. Nogle, som glas, metal og stiv plast, kan genbruges. Men vi har ingen umiddelbar løsning på ikke-genanvendeligt plastaffald undtagen losseplads.

På et møde i sidste måned, føderale og statslige miljøministre godkendte et ambitiøst mål om at gøre al australsk emballage genanvendelig, komposterbar eller genanvendelig inden 2025. Men ministrene viste også støtte til processer til at omdanne vores affald til energi, selvom de ikke specifikt diskuterede plastikaffald som energikilde.

Målet på 100 % kunne nemt nås, hvis al emballage var lavet af papir eller træbaserede materialer. Men realistisk set, plast vil fortsat dominere vores emballage, især til mad, fordi den er fugtsikker, lufttæt, og hygiejnisk.

De fleste stive plastprodukter kan kun genbruges få gange, før de mister deres oprindelige egenskaber og bliver ikke-genanvendelige. Selv i europæiske lande med strenge affaldshåndteringsstrategier, kun 31 % af plastaffaldet genanvendes.

Verdensomspændende plastproduktion forventes at stige med 3,8 % hvert år frem til 2030. Fleksibel, ikke-genanvendelige plastmaterialer bruges i en stigende række applikationer som emballage, 3-D print, og byggeri.

Vi er nødt til at udvide vores udvalg af muligheder for at holde dette plastaffald ude af lossepladsen. En mulig tilgang er "plastik til energi", som låser op for den kemiske energi, der er lagret i affaldsplastik og bruger den til at skabe brændstof.

Hvordan plast til energi virker

Plast er fremstillet af raffineret råolie. Dens pris og produktion bestemmes af den petrokemiske industri og tilgængeligheden af ​​olie. Da olie er en begrænset naturressource, den mest bæredygtige mulighed ville være at reducere råolieforbruget ved at genbruge plasten og genvinde så meget af råmaterialet som muligt.

Der er to typer genanvendelse:mekanisk og kemisk. Mekanisk genbrug indebærer sortering, rengøring og makulering af plast til fremstilling af pellets, som derefter kan omformes til andre produkter. Denne tilgang fungerer meget godt, hvis plastaffald sorteres efter deres kemiske sammensætning.

Kemisk genbrug, i modsætning, gør plastikken til en energibærer eller råmateriale til brændstoffer. Der er to forskellige processer, hvorved dette kan gøres:forgasning og pyrolyse.

En af fordelene ved plastaffald-til-brændstof er, at plastik ikke skal adskilles i forskellige typer.

Forgasning indebærer opvarmning af affaldsplastik med luft eller damp, at producere værdifulde industrielle gasblandinger kaldet "syntesegas", eller syngas. Dette kan derefter bruges til at producere diesel og benzin, eller brændt direkte i kedler for at generere elektricitet.

Ved pyrolyse, plastaffald opvarmes i mangel af ilt, som producerer en blanding af olie svarende til råolie. Dette kan raffineres yderligere til transportbrændstoffer.

Forgasning og pyrolyse er helt andre processer end blot at forbrænde plasten. Hovedmålet med forbrænding er simpelthen at ødelægge affaldet, og dermed holde den ude af lossepladsen. Den varme, der frigives fra forbrænding, kan bruges til at producere damp til at drive en turbine og generere elektricitet, men dette er kun et biprodukt.

Forgasning og pyrolyse kan producere elektricitet eller brændstoffer, og give mere fleksible måder at lagre energi på end forbrænding. De har også meget lavere emissioner af svovl og nitrogenoxider end forbrænding.

I øjeblikket, forbrændingsanlæg ses som en alternativ energiforsyningskilde og en moderne måde at drive en cirkulær økonomi på, især i Japan, Sydkorea og Kina, hvor jord er værdifuldt og energiressourcer er knappe. I andre lande, selvom affaldsforbrænding er almindelig praksis, debatten om menneskers sundhedseffekter, forsyningsproblemer og incitamenter til handel med brændstof forbliver uløste.

Kan Australien omfavne plastik til affald?

Forgasning af plastaffald kræver betydelig initial finansiering. Det kræver forbehandling, oprydningsfaciliteter, gasseparationsenheder, og avancerede kontrolsystemer. Pyrolyseenheder, på den anden side, kan være modulopbygget og installeres til at behandle så lidt som 10, 000 tons om året - en relativt lille mængde i affaldshåndteringsbetingelser. Der er allerede bygget plastpyrolyseanlæg i Storbritannien, Japan og USA.

Da pyrolyse- og forgasningsteknologier kun kan behandle plast, mange kommuner ser ikke store fordele ved at bruge dem. Men ved kun at tage en bestemt affaldsstrøm, de tilskynder til bedre affaldssortering og hjælper med at reducere strømmen af ​​blandet affald og plastaffald.

Australien har investeret en stor mængde finansiering i forskning, især inden for affaldskonvertering. Det har en solid industrialiseret infrastruktur og en dygtig arbejdsstyrke. Den nuværende genbrugskrise giver mulighed for at undersøge nogle innovative måder at gøre vores affald til værdifulde produkter.

Der er direkte jobmuligheder i plastkonverteringsanlæg, og indirekte job omkring installation, vedligeholdelse og distribution af energi og brændstoffer. Vi kan endda se job inden for F&U for at udforske andre affaldskonverteringsteknologier.

I mellemtiden, den plast, vi sender til lossepladsen, skader vores miljø og skader dyrelivet. Det skal ændres, og Australien bør overveje plastaffald til energi som en del af denne ændring.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.




Varme artikler