Taasisi nane za Fraunhofer zimeunda suluhisho mpya kwa ajili ya usimamizi wa taka na uchumi wa mzunguko wa plastiki ndani ya mradi mkuu "Waste4Future ." Kwa kutumia utaalamu wao, wanaboresha vipengele kama vile kuchakata tena, kupanga, kutengeneza uundaji, njia za kurejesha taka, na kupunguza mito ya taka. Hii inafanya iwezekane, haswa, kutumia taka zenye plastiki ambazo hapo awali zilichomwa. Matokeo hayo yaliwasilishwa hivi karibuni kwa wawakilishi wa tasnia katika mkutano wa mwisho.
Plastiki zenye utendaji wa hali ya juu ni miongoni mwa nyenzo muhimu zaidi duniani, na kuwezesha matumizi mengi ambayo hutoa faida kubwa kwa matumizi ya viwandani na pia kwa maisha yetu ya kila siku. Hata hivyo, huzalishwa zaidi kutokana na malighafi za visukuku, ambazo zinahusisha uzalishaji wa CO2 unaolingana . Zaidi ya hayo, nchini Ujerumani pekee, zaidi ya tani milioni 6 za taka za plastiki huzalishwa kila mwaka, karibu nusu yake kwa sasa huchomwa badala ya kutumika tena.
"Mbinu ya kutazama na kutumia zaidi kaboni iliyomo kwenye plastiki kama rasilimali inavutia. Sharti la kuanzisha uchumi kama huo wa mviringo ni kutambua vyema na kutumia vipengele vyenye kaboni katika taka na kuvibadilisha kuwa malighafi zenye ubora wa juu kwa ajili ya viwanda. Kwa utaalamu wetu wa pamoja, tumeunda suluhisho za kibinafsi na bunifu kwa ajili ya mito mbalimbali ya taka ndani ya mradi mkuu," anasema Profesa Dkt. Erica Lilleoodden, meneja mkuu wa mradi wa "Waste4Future" na mkuu wa Taasisi ya Fraunhofer ya Muundo Mdogo wa Vifaa na Mifumo IMWS, ambayo iliongoza mradi huo. Wataalamu wa Fraunhofer walilenga hasa matumizi ya taka za plastiki ambazo haziwezi kutumika tena kwa sasa. Kwa lengo hili, walifafanua vipaumbele sita vya utafiti: modeli ya tathmini, teknolojia ya vitambuzi, teknolojia ya upangaji, urejelezaji wa nyenzo, urejelezaji wa kemikali, na maendeleo ya uundaji.
Ili kuonyesha uwezekano mpya, walitoa ganda la kiti lililotengenezwa kwa polyamide iliyosindikwa. Plastiki ilipangwa kiotomatiki kutoka kwa mkondo wa taka, kisha kusindika na kutengenezwa kwa sindano. Utendaji wa kijenzi ulilinganishwa na nyenzo bikira na viboreshaji vingine vinavyopatikana. Matokeo: Ganda la kiti lililorejelezwa linashindana katika vipengele vyote muhimu. "Tulizingatia polyamide kwa sababu kuna mahitaji makubwa zaidi kutoka kwa sekta ya magari, na mahitaji yataongezeka katika miaka ijayo kutokana na kanuni kali," anasema Prof. Dk. Maik Feldmann, Meneja wa Mradi wa Kiufundi wa "Waste4Future." "Kwa muonyeshaji, sisi katika muungano tuliweza kufuatilia mchakato mzima kutoka kwa mkondo wa taka tata kutoka sehemu ya mwanga wa shredder hadi recyclated za ubora wa juu hadi bidhaa mpya, na kuonyesha ni maeneo ngapi ambayo tumepiga hatua kwa pamoja."
La kukumbukwa hasa ni ukuzaji wa misingi ya modeli kamili ambayo inaruhusu tathmini (ya wakati halisi) ya michakato ya kuchakata (plastiki) kulingana na vigezo vya kiikolojia na kiuchumi. Muundo huu huwezesha hitimisho kuhusu ubora wa mtiririko wa taka na jinsi vipengele vyake vya kibinafsi vinaweza kutumika tena kwa thamani ya juu zaidi. "Kwa kuunda mapacha ya kidijitali ya michakato na nyenzo, tumeunda njia ya kuingiliana kati ya ulimwengu halisi na wa mtandaoni," anasema Dk. Gert Homm, mkuu wa mradi mdogo wa "Entropy-Based Evaluation Model". Kionyeshi cha kuchagua (mfumo wa sensorer nyingi na uchanganuzi wa data unaotegemea AI) pia ilitengenezwa, na ufaafu wa kimsingi wa teknolojia ya sensor ya THz kwa upangaji ambao haukuwezekana hapo awali wa plastiki nyeusi ulionyeshwa. Hata hivyo, teknolojia hii bado inahitaji kuendelezwa zaidi kwa ajili ya kuchagua sehemu za taka halisi.
Maendeleo makubwa yamepatikana katika tathmini ya viboreshaji (k.m., michakato ya kuzeeka) na katika ukuzaji wa uundaji (kwa mfano, viungio). Kwa mfano, rheolojia ya mtandaoni ilitengenezwa kama zana ya uchunguzi wa haraka kwa ajili ya maendeleo ya uundaji, kama vile matumizi ya vidhibiti vya mchakato katika polyolefini na viungio vya kuunganisha kwa kuongeza uzito wa molekuli katika polyamides. Kwa polyolefini, timu ya mradi ilitambua kile kinachojulikana kama vidokezo kama kigezo cha kupanga kwa usindikaji wa chini. Kwa kutumia kuchakata kwa msingi wa kutengenezea, utengenezaji wa recyclates za plastiki za usafi wa juu ulitekelezwa kwa mafanikio. Njia zinazofaa za kuchakata tena za polypropen (PP), polystyrene (PS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS), na polyamide (PA) kutoka kwa taka ya shredder ziliundwa, na mizani ya molekuli ya mito ya taka isiyo na usawa (ya viwanda na baada ya matumizi pia iliundwa taka ya plastiki).
Kwa kuchakata tena kemikali (pyrolysis, gasification), muundo wa riwaya wa entropy huwezesha tathmini ya jumla ya mito ya taka iliyo na plastiki. "Tuliweza kuonyesha kwamba uwekaji gesi na pyrolysis pia inaweza kutumika kuchakata sehemu zenye polyamide ambazo haziwezi kutumika tena kimitambo," anasema Dk. Jörg Kleeberg, mkuu wa mradi mdogo wa "Chemical Recycling". Matokeo yanaunda msingi wa modeli ya ASPEN, ambayo inaweza pia kutumika kama msingi wa usanisi wa plastiki mpya kabisa.
Katika shughuli zote, washirika wa mradi walikumbuka kwamba ufumbuzi wa kibunifu lazima sio tu kufanya kazi katika maabara, lakini pia unaweza kupunguzwa ili kukidhi mahitaji ya viwanda. Kwa hiyo, taasisi zilizoshiriki zilitumia vifaa vyao vya kiufundi vya daraja la kwanza kufanya kazi katika maeneo mengi hadi kiwango cha maonyesho na majaribio. Dk. Elke Metzsch-Zilligen, mkuu wa mradi mdogo wa "Urejelezaji wa Nyenzo", anahitimisha: "Siku zote tulizingatia mfumo mzima, ikiwa ni pamoja na tathmini ya kiuchumi na mfumo wa udhibiti. Maboresho yaliyopatikana katika kuchagua, kusafisha, usindikaji wa plastiki yenye ubora wa juu, na kutambua njia zinazofaa za kuchakata tena hutoa fursa mpya za kuvutia sana kwa sekta zinazoongoza na maendeleo ya kemikali kama vile sekta zinazoongoza biashara."
Soma pia
Maendeleo makubwa yamefikiwa katika kuchakata betri zilizotumika | Pugnalom
