Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvordan plast kan være med til at opbygge en bæredygtig fremtid

Kredit:Xavi Cabrera/Unsplash, FAL

Bortskaffelse af plast er et globalt problem. De er næsten uforgængelige under naturlige forhold, men kasseres over hele verden i stor skala. Verden producerer omkring 359 millioner tons plast hvert år. Naturen kan ikke håndtere mængden af ​​deres bortskaffelse med en hastighed, der er hurtig nok til at forhindre skade på levende væsener.

Der er enighed om, at plast er et uholdbart materiale. Og ja, plast er bestemt et enormt problem, men det behøver de ikke nødvendigvis at være. Hovedproblemet er med vores lineære økonomiske model:varer produceres, forbruges, derefter bortskaffes. Denne model antager uendelig økonomisk vækst og overvejer ikke planetens udtømmelige ressourcer.

De fleste mennesker mener, at plastgenanvendelse er stærkt begrænset:at kun få typer overhovedet kan genbruges. Dette er ikke overraskende. Andelen af ​​plast, der genbruges, er minimal. England, for eksempel, bruger fem millioner tons plastik hvert år, og kun 370, 000 tons genbruges hvert år:det er kun 7%.

Men alle polymerer er, teknologisk, 100% genanvendeligt. Nogle af dem har den perfekte cradle-to-cradle livscyklus:de kan bruges igen og igen til at producere de samme varer. Nogle plastmaterialer kan genbruges på samme måde som ved at makulere en genstand til flager, smelte det, og genbruger.

Sådanne genbrugsplast kan have lavere mekaniske egenskaber sammenlignet med jomfruplast, fordi hver gang du smelter og behandler en plastik, de polymere kæder nedbrydes. Men disse egenskaber kan genvindes ved at blande det til tilsætningsstoffer eller jomfruplast. Eksempler på vellykket industriel genanvendelse omfatter PET -poly (ethylentereftalat), som bruges til at lave læskedrikkeflasker, og polystyren.

Et genbrugsanlæg i PET -plast. Kredit:Alba_alioth/Shutterstock.com

Resten kan teknisk bearbejdes til nye materialer til forskellige applikationer. I sidste instans, ethvert plastaffald kan makuleres og bruges som fyldstof til asfalt, eller pyrolyseres for at producere brændstof. Det japanske selskab Blest Corporation sælger allerede en bærbar maskine til konvertering af husholdningsaffald i brændstof på en enkel, overkommelig måde.

Problemet er, at genanvendelse af meget af dette plastaffald i øjeblikket er umuligt og urentabelt. Polymerer såsom gummi, elastomerer, termohærdninger og blandet plastaffald mærkes komfortabelt som "ugenanvendelige" af genbrugssektoren. Men mængden af ​​disse materialer over hele verden er skræmmende stor og bliver ved med at vokse. Hvad hvis dette plastaffald kunne bruges til at producere noget nyttigt for samfundet?

Mange universiteter og iværksættere forsøger at gøre dette. De fleste løsninger er målrettet blandet plastaffald og foreslår andre anvendelser end de originale. For eksempel, flere grupper har udviklet byggematerialer fremstillet af plastaffald.

Plast er stærkt, holdbar, vandtæt, let, let at forme, og genanvendelig - alle nøgleegenskaber for byggematerialer. Så hvad nu hvis alt dette plastaffald kunne omdannes til byggematerialer til lavindkomstpopulationer? Eksisterende initiativer er lovende, men endnu ikke reproducerbar i industriel skala.

Byggesten i plast

Jeg studerer plastaffald med det specifikke formål at finde interessante måder at fjerne det fra miljøet. Siden 2009 har Jeg har udviklet en række byggematerialer fremstillet af efterforbrugerplast blandet med forskellige affaldsstrømsmaterialer. Fra landbrugsaffald som f.eks. Sukkerrørbagasse-et biprodukt fra sukkerindustrien i Brasilien-og kaffedroger, til betonaffald og byggeaffald, sammensat med genbrugsplast, der er mange måder at skaffe materialer til fremstilling af mursten, tagsten, plasttømmer og andre nyttige elementer til bygning.

Vores team forsøger i øjeblikket at udvikle en levedygtig byggesten lavet af genanvendt plast. Vi har forberedt en række potentielle materialer ved hjælp af en blanding af jomfru og genbrugsplast - farvede PET -flasker, polypropylen, polyethylen-og andre lokale affaldsmaterialer-hamp, savsmuld, betonaffald og rødt mudder.

Vi justerer i øjeblikket materialernes egenskaber til rotformingsprocessen, en plaststøbningsteknologi, som er ideel til fremstilling af store hule artikler. Vi ønsker at bruge den maksimale mængde genanvendt plast i denne blok. Blokke fremstillet af 25% genbrugsplast har klaret sig ekstremt godt i mekaniske test. Dernæst prøver vi 50%, 75% og 100%.

Vi tænker også på blokkenes æstetik. Blandinger af genanvendt plast i blandet farve ender normalt med en grå eller sort farve. For at aktivere farve, vi forbereder blandinger af jomfru eller genbrugsplast til at overlejre hovedparten af ​​blokken.

Plastblok fremstillet af 10% genbrugsplast. Kredit:Sibele Cestari, Forfatter oplyst

Bygger fra affald

Så måske er plast ikke nødvendigvis problemet. De kan være en del af en vej mod en mere bæredygtig måde at leve på. Brug af en naturlig eller vedvarende ressource er ikke nødvendigvis miljøvenlig. Et polymers materiales økologiske fodaftryk er mindre end for naturlige materialer, som har en betydelig efterspørgsel på agerjord, rent vand, gødning og regenereringstid.

Ifølge Global Footprint Network, før pandemien krævede vi 1,75 gange de tilgængelige ressourcer på planeten. At arbejde med det "genanvendelige" affald og udvikle plastalternativer til naturlige materialer kan reducere denne efterspørgsel og efterlade en renere og mere bæredygtig planet for de næste generationer.

Byggematerialer fremstillet af genanvendt plast er endnu ikke meget udbredt i byggeindustrien - prototyper er hovedsageligt blevet brugt til demonstrative installationer. Det vil kræve politisk vilje og udbredt miljøbevidsthed at tilskynde til flere investeringer i potentialet inden for plastgenbrug.

Men forhåbentlig begynder tidevandet at vende, som en konsekvens af det stigende pres fra den offentlige mening om plastforureningsstoffet. Takket være regeringens og industriens engagement i tanken om en cirkulær økonomi, det ser ud til, at der vil være en åbning på markedet - og i folks sind - for at byde plastiske initiativer velkommen til at erstatte konventionelle byggematerialer.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler