هر آنچه بايد درمورد بازيافت بدانيد؛ قسمت اول
حتما شما هم كلمهي بازيافت (recycling) را زياد شنيدهايد، اما شايد با اين مفهوم آشنايي چنداني نداشته باشيد و فقط بدانيد كه بازيافت بهمعناي استفاده مجدد از برخي از زبالهها است. آيا ميدانيد چه موادي بازيافت ميشوند و بازيافت آنها به چه صورت است؟ آيا ميدانيد بازيافت از چه زماني آغاز شده است؟ در مورد روشهاي بازيافت مواد مختلف چه ميدانيد؟ آيا ميدانيد بازيافت چه تأثيري در حفظ محيطزيست و رشد اقتصاد كشورها دارد؟ آيا ميدانيد چه كشورهايي دراينزمينه پيشتاز هستند و وضعيت بازيافت در ايران چگونه است؟ مزايا و معايب بازيافت در حوزههاي مختلف چيست؟ در اين مقاله قصد داريم به تمام اين سوالات پاسخ دهيم. با اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران همراه باشيد
تعريف
بازيافت بهصورت ساده بهمعني فرايند بازيابي ضايعات و زبالهها و پردازش مجدد اين مواد براي تبديل آنها به مواد مفيد و قابلاستفاده است. كاغذ، شيشه، پلاستيك و مواد ديگري مثل آلومينيوم، فولاد و زبالههاي الكترونيكي جزو مواد قابل بازيافت محسوب ميشوند.
تاريخچه
در اين بخش مهمترين اتفاقها در تاريخ بازيافت از ابتدا تا امروز را بهصورت مختصر بيان ميكنيم؛ البته ظاهرا بازيافت ريشهاي بسيار ديرينهاي دارد و تاريخ آغاز اين فعاليت به قرن چهار پيش از ميلاد باز ميگردد. نتايج مطالعههاي باستانشناسي درمورد مكانهاي دفع زباله نشان ميدهد كه در برخي از برهههاي تاريخي ميزان زبالههاي خانگي كاهش يافته است و براساس اين شواهد ميتوان گفت كه كمبود مواد اوليهي جديد در برخي از ادوار تاريخي افراد را ناگزير به بازيافت زبالهها ميكرده است.
- ۱۰۳۱: استفاده مجدد از كاغذ باطله در ژاپن براي نخستين بارِ و بازيافت تمام اسناد و كاغذها با هدف تبديل آنها به كاغذ نو و عرضهي آنها در مراكز تجاري محلي كوچك
- ۱۶۹۱: معرفي فرايند بازيافت كاغذ براي نخستين بار در آمريكا
- ۱۸۶۵: جمعآوري، دستهبندي و بازيافت مواد دورريختهشده در انگلستان براي نخستين بار و دنبالشدن اين رويكرد در آمريكا در دههي ۱۸۹۰
- اوايل دههي ۱۹۰۰: برجستهشدن شعار«زباله ثروت است» و تشويق براي كسب درآمد با يافتن مواد ارزشمند در زبالههاي خانگي
- ۱۹۰۴: تأسيس نخستين كارخانهي بازيافت قوطيهاي آلومينيومي در آمريكا
- ۱۹۱۶ تا ۱۹۱۸: تشديد اهميت بازيافت و جلوگيري از اتلاف زباله به دليل وقوع جنگ جهاني اول و كمبود شديد مواد اوليهي خام
- ۱۹۶۴: گسترش بازيافت مواد آلومينيومي و ايجاد تأسيسات عظيم و گستردهي بازيافت قوطيهاي آلومينيومي
- ۱۹۶۵ تا ۱۹۷۰: ايجاد نماد بازيافت (سه فلش موجود در اين فناوري بيانكنندهي كاهش مصرف، استفادهي مجدد و بازيافت هستند)
- ۱۹۷۰: ثبت ۲۲ آوريل در تقويم بهعنوان روز جهاني زمين جهت گوشزدكردن اهميت بازيافت به مردم جهان و افزايش آن
- ۱۹۷۲: ساخت نخستين آسياب بازيافت
- ۱۹۷۴: ساخت و نصب نخستين سطلهاي مخصوص جمعآوري زبالههاي قابل بازيافت
- ۲۰۰۰: اثبات فرضيهي تأثير افزايش توليد زباله در افزايش دماي جهاني توسط سازمان محيطزيست آمريكا و همچنين اثبات اهميت كاهش زباله براي مقابله با پديدهي گرمايش جهاني
- ۲۰۰۶: ايجاد جرقههاي اوليهي جنبش بازيافت زبالههاي الكترونيكي با ارائهي پيشنهادي از سوي شركت دل مبني بر ارائهي سرويسي جهت بازيافت رايگان محصولات اين شركت
- ۲۰۰۷: آغاز روند رو به رشد بازيافت زبالههاي الكترونيكي در آمريكا و ممنوعيت استفاده از كيسههاي پلاستيكي در فروشگاههاي خواروبار فروشي در شهر سان فرانسيسكو آمريكا براي نخستين بار
- ۲۰۱۲: افزايش چشمگير ميزان زبالههاي الكترونيكي بازيافتشده (حجمي درحدود ۲۶۵ هزار تن)
دليل اهميت بازيافت
بهدليل اينكه در بخشهاي مختلف مقاله به اين موضوع بهصورت مستقيم و غيرمستقيم اشاره خواهيم كرد. تنها به ذكر چند مورد كلي و مختصر دررابطهبا اين موضوع اكتفا ميكنيم. بازيافت بهطور كلي باعث حفظ منابع طبيعي، كاهش ميزان آلودگي آب، خاك و هوا، كاهش انتشار گازهاي گلخانهاي و ساير گازهاي مضر براي سلامت انسان، حياتوحش و محيطزيست، كاهش ميزان زبالهها و گازها و سموم متصاعدشده از آنها، ايجاد فضاي بيشتر در زبالهدانها براي دفع زبالههاي غيرقابلبازيافت يا زمينهسازي براي اختصاص زمين زبالهدانها به فعاليتهاي ديگر و در نهايت بهبود اقتصاد در زمينههاي مختلف ميشود.
مراحل كلي بازيافت
بهطور كلي هر نوع بازيافتي در سه مرحله انجام ميشود؛ جمعآوري و پردازش، ساخت و فروش مواد بازيافتشده.
جمعآوري
جمعآوري زبالههاي بازيافتي به سه روش انجام ميشود؛ سطلهاي جمعآوري زباله، مراكز دفع زباله و بازيافت بهصورت استاندارد و بدون خطر و برنامههايي با هدف مواد بازياتي از مردم.
سطلهاي جمعآوري زباله كه معمولا در شهرهاي بزرگ در نقاط مختلف شهر وجود دارند، معمولا توسط شهرداريها براي جمعآوري زبالههاي خانگي نصب ميشوند. دربرخي از كشورها مانند استراليا، كانادا، انگلستان، نيوزلند و اسپانيا اين روش جمعآوري بهصورت جدي دنبال ميشود و حتي در انگلستان وجود اين سطلها بهصورت مجزا در هر خانه براي حداقل دو مادهي بازيافتي الزامي شده است.
مزايا
- مديريت بهتر زبالهها و جمعآوري بهتر و سريعتر آنها
- كاهش هزينهي جمعآوري زبالهها
معايب
افزايش توليد زباله (به دليل اينكه اين سطلها بزرگ هستند و ميتوانند زبالهي زيادي را در خود جاي دهند، ميزان توليد زباله به خودي خود افزايش مييابد)
دشواري حملونقل (مخصوصا در مسيرهاي باريك، پرشيب و ناهموار و منازل داراي پله)
مراكز دفع زباله و بازيافت معمولا در مكانهايي تأسيس ميشوند كه امكان نصب سطلهاي زباله وجود ندارد. در اين مكانها عمليات تفكيك و دستهبندي زبالهها نيز انجام ميشود و محلهاي قانوني دفع زباله نيز تحت نظارت همين مراكز اداره و مديريت ميشوند.
برنامههاي خريد مواد بازيافتي به اشكال مختلفي اجرا ميشود؛ بهعنوان مثال توليدكنندگان موادي كه در بطريها و قوطيهاي تهيهشده از مواد قابلبازيافت عرضه ميشوند، آنها را با ارزشي بالاتر از ارزش واقعي محصول عرضه ميكنند و درصورتي كه مصرفكننده قوطي يا بطري محصول را به فروشنده بازگرداند، مبلغ دريافتي اضافي به او پرداخت ميشود؛ البته پولي كه بابت اين كار به مصرفكننده عودت داشته ميشود، بسيار ناچيز است؛ به همين دليل ممكن است برخي از افرادي كه فهم درستي از فرهنگ بازيافت ندارند، تمايلي به بازگرداندن بطريها نداشته باشند. مواد بازيافتي درست مانند مواد خام خريداري ميشود و ارزش اين مواد مانند مواد خام افزايش يا كاهش مييابد.
يكي از مراكز خريد مواد قابلبازيافت از مردم
جداسازي و پردازش
مواد بازيافتي پس از جمعآوري دستهبندي، پاكسازي (پاكسازي مواد قابلبازيافت از موادي مثل آلايندهي سمي و آلودگيهاي ديگر و مواد تركيبشده با مادهي اصلي مثل ذرات غذا) و آمادهي بكارگيري در محصولات بازيافتي ميشوند. فرايند پردازش مواد بازيافتي بسته به نوع ماده متفاوت است و در ادامهي نحوهي پردازش انواع متفاوت مواد بازيافتي را بهصورت كامل و جداگانه شرح ميدهيم.
روشهاي مختلف جداسازي
بهتازگي روشهاي جديدي براي دستهبندي مواد قابل بازيافت ايجاد شده است كه راندمان و سرعت اين فرايند را افزايش ميدهد. از ميان اين فناوريها ميتوان به سيستمهاي بازكنندهي كيسههاي پلاستيكي (جهت جداسازي كيسههاي زباله و محتويات اين كيسهها از يكديگر)، دستگاههاي فشردهكنندهي مواد كه حملونقل مواد را آسانتر ميكنند و سيستم نوري تشخيص مواد اشاره كرد.
سيستم نوري
در سيستم نوري نور مادون قرمز به سمت مواد دستهبندينشده تابانيده ميشود و پس از آن حسگرهاي تعبيهشده در سيستم، با مطالعه طول موجهاي بازتابشده از سوي مواد و تشخيص تركيبات آنها، تشخيص ميدهند كه آيا آن مواد قابلبازيافت هستند يا خير (اپراتور از قبل مواد قابلبازيافت را براي دستگاه مشخص و تعريف ميكند) و پس از آن مواد قابل بازيافت با استفاده از نازل هوا به سمت سطلهاي جداگانهاي هدايت ميشوند؛ البته استفاده از اين روش تنها براي موادي امكانپذير است كه حداقل ۵ يا ۲٫۵ سانتيمتر باشند. استفاده از اين سيستم براي تشخيص مواد كاغذي و پلاستيكي امكانپذير است.
دستگاه سرند گردان
يكي ديگر از روشهاي جداسازي موادقابلبازيافت، استفاده از دستگاهي يه نام سرند گردان يا سرند متحرك است كه از يك محفظهي توخالي گردان بيضيشكل تشكيل شده كه يك شبكهي توري فلزي نيز در اطراف آن وجود دارد. در اين دستگاه مواد سفت تركيبشده با پلاستيك، كاغذ و ساير مواد قابلبازيافت (مثل مواد غذايي يا ساير مواد ارگانيك و طبيعي تركيبشده با كاغذ و پلاستيك) از آنها جدا ميشود.
ميز لرزان
جداسازي مواد براساس چگالي يكي ديگر از روشهاي ديگر جداسازي محسوب ميشود. در اين روش از وسيلهاي شبيه به ميز استفاده ميشود كه با تكاندادن ذرات ريز، مواد ارزشمند تركيبشدهي ارزشمند با آنها را جدا ميكند. اين روش كه سرعت و دقت بالايي دارد، معمولا براي جداسازي ذرات پلاستيك، كاغذ و فلزهاي تركيبشده با ذرات ديگر يا جداسازي ذرات طلا از زبالههاي الكترونيكي يا اشياي دوبعدي مثل كاغذ از ساير اشياي سهبعدي مورد استفاده قرار ميگيرد. درواقع ميز لرزان ذرات ريز را غربالگري ميكند.
جداسازي با جريان هوا
جداسازي مواد با جريان هوا نيز يكي از روشهاي مرسوم براي انجام اين كار است. در اين روش كه معمولا براي جداسازي كاغذ و پلاستيك و همچنين تفكيك مواد سنگينتر از مواد سبكتر مورداستفاده قرار ميگيرد، ذرات به داخل يك تونل باد فرستاده ميشوند و باد باعث پراكندهشدن ذرات نازكتر با تراكم كمتر در هوا ميشود.
جداسازي با آهنربا
استفاده از آهنربا روش متداول ديگري براي تفكيك به شمار ميرود. در اين روش اجسام فلزي با استفاده از يك آهنرباي دائمي يا آهنرباي الكترونيكي (ايجاد ميدان مغناطيسي با جريان الكترونيكي) از ساير مواد جدا ميشوند.
جداسازي الكترواستاتيك
تفكيك با روش الكترواستاتيك روشي براي تفكيك مواد رسانا از مواد غير رسانا و عايق، مواد خردشده و سنگ معدن است. در اين روش مواد رسانا و غيررسانا روي سطح يك قطعهي دايرهشكل شبيه به ديسك از ميدان الكتريكي قوي عبور داده ميشوند؛ با انجام اين كار مواد رسانا بدون هيچ اشكالي به حركت خود ادامه ميدهند؛ اما مواد غير رسانا مدت كوتاهي متوقف ميشوند و بهراحتي ميتوان آنها را جدا كرد.
دستگاه جداسازي الكترواستاتيك
ساختار دستگاه
جداسازي هيدروسيكلون
هيدروسيكلون به بيان ساده بهمعني چرخش سريع مواد يك در محفظهي استوانهاي شكل پر از مانع براي جداسازي آنها از يكديگر براساس نيروي گريز از مركز و نيروي بسپار (نيرويي كه مانع حركت اجسام) است. اين روش براي جداسازي مواد ريز و خردشده متخصصد دارد.
در كل استفاده از تمام روشهاي مطرحشده باعث ميشود ميزان بهرهمندي از زبالههاي قابل بازيافت افزايش يابد و دقت فرايند جداسازي مواد از يكديگر به ميزان زيادي بيشتر شود.
توليد
طبيعتا مراحل توليد محصولات بازيافتي نيز به نوع مواد بستگي دارد؛ اما يك اصل درميان توليد محصولات بازيافتي از مواد قابل بازيافت مشترك است. تمام مواد قابل بازيافت در جريان يا به همان كالاي قبلي تبديل ميشوند يا توليدكنندگان با انجام فعاليتهاي پردازشي مختلف روي آنها، اين مواد را به كالايي متفاوت از آنچه كه قبلا بودهاند، تبديل ميكنند؛ درمورد اين موضوع نيز توضيح خواهيم داد.
انواع بازيافت
بازيافت را ميتوان براساس ميزان پردازش مواد و نوع آنها به دو دسته تقسيم كرد.
در ادامه فرايند بازيافت اين مواد را بهصورت جداگانه و از ابعاد مختلف مطالعه ميكنيم.
انواع بازيافت براساس ميزان پردازش
- بازيافت تك مرحلهاي (primary recycling)
- بازيافت دو مرحلهاي (secondary recycling)
- بازيافت سهمرحلهاي (Tertiary recycling)
- بازيافت چهار مرحلهاي (Quaternary recycling)
انواع بازيافت براساس مواد
- كاغذ و كارتون
- پلاستيك
- فلز
- قطعات الكترونيكي
- چوب
- شيشه
- پارچه و مواد مورداستفاده در نساجي
- آجر و زبالههاي تجديدناپذير مثل شن و بتن
- زبالههاي ترمثل سبزيجات و مواد غذايي دوريختهشده
اجازه دهيد ابتدا انواع بازيافت براساس ميزان پردازش را توضيح دهيم.
بازيافت تك مرحلهاي
بازيافت تك مرحلهاي به مفهوم ساده بهمعناي تبديل مواد قابلبازيافت به همان كالاي قبلي يا كالاي مشابه بدون تغيير دادن ويژگي آنها است؛ بازيافت كاغذهاي باطله براي توليد كاغذ جديد يا بازيافت قوطيهاي فلزي براي توليد قوطيهاي جديد بيشتر، مثالي از بازيافت تك مرحلهاي است. درضمن در اين نوع بازيافت مواد ميتوانند بدون هيچ تغييري دوباره و بهعنوان كالاي دستدوم مورداستفاده قرار گيرند؛ بهعنوان مثال استفادهي مجدد از لباسهاي كهنه يا قراردادن روزنامههاي نسبتا قديمي در مراكز عمومي؛ نمونهاي از بازيافت تك مرحلهاي است. اين نوع بازيافت سادهترين نوع بازيافت محسوب ميشود.
بازيافت دومرحلهاي
بازيافت دومرحلهاي متداولترين نوع بازيافت محسوب ميشود
بازيافت دو مرحلهاي بهمعناي تبديل مواد قابل بازيافت به كالايي به شكل متفاوت اما با ماهيتي يكسان است؛ بازيافت لاستيك براي توليد تاير يكي از مثالهاي اين نوع بازيافت محسوب ميشود. اين نوع بازيافت ميتواند نقش مهمي در كاهش زبالهها، كاهش نياز به مواد خام اوليه و در نهايت حفظ محيطزيست و منابع طبيعي داشته باشد. بازيافت دو مرحلهاي اين فرصت را به توليدكنندگان ميدهد كه از مواد قابل بازيافت تا ميزان ممكن و تا زمانيكه قابليت بازيافت داشته باشند، در چرخهي توليد استفاده كنند؛ مهمترين مزيت اين نوع بازيافت، افزايش بهرهوري و سرعت در فرايند توليد است؛ بدون ترديد بازيافت لاستيك نسبت به تجزيهي شيميايي مواد اوليه، به تجهيزات، زمان و انرژي كمتري نياز دارد و با بهرهگيري از روش بازيافت دومرحلهاي سريعتر ميتوان يك كالاي غيرقابل استفاده را به كالايي مفيد تبديل كرد. ايجاد فرصتهاي زمينهساز ابداع روشهاي جديد و مبتكرانه براي توليد كالاهاي جديد از مواد قابل بازيافت، نيز يكي ديگر از مزاياي اين روش بازيافت محسوب ميشود.
بازيافت سهمرحلهاي
در بازيافت سهمرحلهاي مواد قابل بازيافت با استفاده از مواد شيميايي و گرما به سوخت و مواد شيميايي پايه تبديل ميشوند. تبديل زباله به انرژي يكي از مزاياي بسيار خوب اين روش بازيافت محسوب ميشود و با اين روش ميتوان ميزان زيادي از انرژي مورد نياز براي گرمايش و توليد نيرو را تأمين كرد؛ البته تأمين انرژي از اين طريق آلودگيهاي زيادي بههمراه دارد كه اصلا نميتوان از آنها چشمپوشي كرد؛ البته درصورتي كه از ريزامواج يا همان امواج مايكروويو براي حرارتدادن و تجزيهي زبالهها استفاده شود، ميزان آلودگي زيستمحيطي كاهش بايد، اما از سويي ديگر استفاده از اين امواج براي سلامتي انسان مضر است. در بخشهاي بعدي مقاله درمورد توليد انرژي از زباله بيشتر توضيح ميدهيم.
بازيافت چهارمرحلهاي
اين روش بازيافت بهنوعي يكي از روشهاي زيرمجموعهي بازيافت سه مرحلهاي محسوب ميشود و ميتوان آن را استخراج انرژي از مواد پلاستيكي با اكسيداسيون نسبي يا كامل آنها تعريف كرد. معمولا زماني پلاستيك با استفاده از اين روش بازيافت تبديل به انرژي ميشود كه يا امكان تبديل فيزيكي آن به مادهي ديگري وجود نداشته باشد يا به دلايلي همچون آلودگي، دشواري عمليات تفكيك و دستهبندي يا تجزيهشدن و آسيب زياد بافت پلاستيك، ديگر امكان بازيافت آن وجود نداشته باشد و كاملا دور انداخته شوند.
انواع بازيافت براساس مواد
در اين بخش انواع بازيافت براساس مواد را شرح ميدهيم و فرايند بازيافت هر يك از مواد را بهصورت جداگانه بيان ميكنيم.
كاغذ
انواع مختلف كاغذ براي بازيافت
كاغذها براي بازيافت به سه دسته تقسيم ميشوند؛ خرده كاغذها و ضايعات كاغذ در كارخانههاي كاغذسازي و صنايع وابسته به كاغذ، كاغذهايي كه در كارخانه توليد ميشوند، اما قبل از اينكه به مصرف برسند، دور انداخته ميشوند (مثل كاغذهاي معيوب) و كاغذهايي كه پس از مصرف دور انداخته ميشوند
مراحل مختلف بازيافت
كاغذها پس از جمعآوري ابتدا جهت تجزيهشدن با آب و مواد شيميايي تركيب و پس از تكهتكهشدن حرارت داده ميشوند و درنهايت محصول ايجادهشده را به تكههاي باريكي از سلولز تبديل ميكنند. درمرحلهي بعد اين تكههاي سلولزي غربال ميشوند تا چسب، پلاستيك و ناخالصيهاي ديگر از خمير كاغذ جدا شوند (مخصوصا كاغذهايي كه در جلدهاي پلاستيكي قرار ميگيرند). در مرحلهي بعدي جوهر موجود در خمير با استفاده از مواد سفيدكننده (كه معمولا سود يا كلر مركب است) پاك ميشود. اكنون مادهي خام تهيهي كاغذ جديد آماده شده است. خمير كاغذ پس از صاف و خشكشدن، كاملا صاف ميشود تا يكدست شود.
بهتازگي پژوهشگران شركت اپسون با ابداع دستگاه جديدي بهنام Paperlab، بازيافت كاغذ بدون استفاده از آب را امكانپذير كردهاند. پيپرلب براي بازيافتكردن كاغذ هيچ نيازي به آب ندارد و براي توليد كاغذ A3 ،A4 و كاغذ مناسب براي تهيهي كارت ويزيت طراحي شده است. دستگاه بازيافت اپسون، ابتدا كاغذ را بهصورت مكانيكي رشتهرشته، سپس با افزودن مواد پيوندزا به كاغذ استحكام، سفيدي (براي افزودن رنگ به كاغذ هم ميتوان از اين مواد استفاده كرد) و مقاومت آن را در برابر اشتعال افزايش ميدهد و درنهايت با شكلدادن كاغذ مطابق با اندازه، شكل، ضخامت و چگالي تعيينشده، كاغذ جديد را در اختيار مصرفكننده قرار ميدهد. پيپرلپ قادر است در دقيقه ۱۴ ورق كاغذ A4 تهيه كند. استفاده از اين دستگاه علاوه بر كاهش ميزان آب مصرفي در فرايند بازيافت، باعث كاهش توليد گاز دياكسيد كربن نيز ميشود، زيرا با استفاده از آن ديگر نيازي به حمل كاغذ به مراكز بازيافت نيست.
دستگاه بازيافت كاغذ اپسون
نحوهي كار دستگاه
جالب است بدانيد كه حتي ميتوانيد در خانه نيز كاغذ را بدون نياز به تجهيزات حرفهاي و تخصصي بازيافت كنيد. براي انجام اين كار ابتدا كاغذ را تكهتكه و تكههاي كاغذ را پس از مخلوطكردن با آب گرم چند دقيقهاي با وسيلهاي مثل گوشتكوب برقي يا غذاساز ميكس كنيد. در مرحلهي بعد خمير را بين دو تكه طلق يا در قاب كاغذ قرار دهيد و آن را با وسيلهاي مثل غلطكهاي چوبي كوچك نانوايي صاف كنيد. سپس خمير را چند روز در مكاني گرم و خشك يا مقابل نور آفتاب قرار دهيد تا خشك شود و در نهايت خمير را در ابعاد دلخواه ببريد. براي از بينبردن جوهر كاغذ بايد بگوييم كه انجام كار در خانه غيرممكن و نيازمند استفاده از عمليات و تجهيزات صنعتي است و شناخت نوع جوهر نيز اهميت زيادي دارد؛ اما دركل استفاده از اسيد نيتريك رقيقشده با آب يا تركيب محلول گوش پاككن با آب، سركه و مقدار كمي وايتكس ميتواند تاحدوي به شما كمك كند.
نمونهاي از كاغذ بازيافت خانگي
مزايا و معايب زيستمحيطي
مزايا
- حفظ انرژي: انرژي موردنياز براي بازيافت كاغذهاي كهنه، ۷۰ درصد از انرژي لازم براي توليد كاغذ از چوب يا الياف و رشتههاي خام كمتر است. بازيافت يك تن كاغذ باعث صرفهجويي ۴۰۰۰ كيلووات ساعت برق و حدود ۱۴۰۰ ليتر نفت ميشود. در فرايند بازيافت نيازي به تهيهي مواد خام اوليه نيست و خمير كاغذ ايجادشده به اندازهي الياف خام نيازمند پردازش نيست. به همين دليل در بازيافت نسبت به فرايند عادي توليد كاغذ، انرژي كمتري مصرف ميشود.
- حفظ منابع جنگلي: با بازيافت يك تن روزنامه، ۱۲ درخت كمتر قطع ميشود در برخي از منابع اين ميزان ۱۷ يا حتي ۳۱ درخت بيان شده كه آمار بسيار قابل توجهي است.
- صرفهجويي در مصرف آب: آب موردنياز براي بازيافت كاغذ ۸۰ درصد كمتر از آب لازم براي توليد كاغذ از الياف خام است. بازيافت يك تن كاغذ باعث حفظ ميزاني در حدود ۲۶٬۵۰۰ ليتر آب ميشود.
- حفظ منابع: با بازيافت كاغذ مواد ميتوان كاغذ جديد و كارتون را با تنها با استفاده از ۶۹ درصد از منابع موجود توليد كرد.
- كاهش آلودگي هوا و آب: بازيافت كاغذ توليد گازهاي مضر را تا ۷۴ درصد و توليد ذرات آلودهكنندهي آب را تا ۳۶ درصد كاهش ميدهد.
- كاهش توليد گازهاي گلخانهاي: به دليل اينكه زبالههاي كاغذي يكي از مهمترين منابع توليد گاز متان محسوب ميشوند و تجزيهي آنها ميزان توليد اين گاز را افزايش ميدهد، بازيافت كاغذها نقش مهمي در كاهش توليد گازهاي گلخانهاي دارد. درضمن به دليل اينكه بازيافت كاغذ ميزان قطع درختان و مصرف انرژي را كاهش ميدهد، ميزان جذب دياكسيدكربن افزايش و ميزان توليد آن كاهش مييابد. بازيافت هر تن كاغذ باعث كاهش ۳٫۶ ميليون تن گاز دياكسيدكربن نيز ميشود. درضمن تا سال ۲۰۳۰ مركزي براي تبديل گاز دياكسيدكربن به متانول (نوعي الكل ساده است كه بهعنوان ضديخ، حلال و سوخت استفاده ميشود) در چين تآسيس خواهد شد كه قادر خواهد بود سالانه ۶ ميليون تن دياكسيد كربن را به متانول تبديل كند.
- كاهش ميزان زبالههاي كاغذي: بازيافت كاغذ ميزان توليد زباله را تا ۴۲ درصد كاهش ميشود و در صورتي كه كاغذها پس از مصرف تبديل بازيافت نشوند، ۸۰ درصد آنها به زباله تبديل ميشوند. درضمن بازيافت يك تن كاغذ باعث آزادشدن مساحتي در حدود ۲٫۷ متر مربع از زمينهاي زبالهدان ميشود
- كمك به حفظ محيطزيست: كاغذهاي داراي جوهر سمي هستند و دفع آنها باعث آلودگي خاك ميشود. درضمن كاغذهاي چاپشده داراي ذرات فلزي مضر ازجمله سرب و جيوه هستند و پس از دفعشدن اين كاغذها گازهايي از اين فلزات متصاعد ميشود كه استنشاق آنها براي سلامتي انسان مضر است؛ البته بهتازگي براي چاپ اسناد از جوهرهاي استانداردي استفاده ميشود كه داراي روغن سبزيجات از جلمه روغن تخمكتان يا دانههاي سويا هستند. اين نوع جوهر در فرايند بازيافت بهسادگي پاك ميشوند و از بينبردن آنها هيچ آسيبي به محيطزيست و انسان نميزند.
معايب
- مضربودن مواد سفيدكنندهي موجود در كاغذهاي بازيافتي براي سلامتي انسان و محيطزيست؛ البته چند سال گذشته عدهاي از پژوهشگان موفق شدند جوهر كاغذها را تنها با ليزر و بدون استفاده از مواد شيميايي و بدون آسيبديدن بافت كاغذ تا سه بار پاك كنند.
- بهداشتينبودن برخي از كاغذها و محصولات بازيافتي
- استفاده از مواد شيميايي مضر براي تجزيهي كاغذ
- آلودهشدن آبوهوا: با اينكه بازيافت ميتواند آلودگي آب را تا ميزان زيادي كاهش دهد؛ اما از سوي ديگر آب مورداستفاده براي بازيافت كاغذ، به مواد شيميايي و آلايندههايي مثل الياف مصنوعي آلوده ميشود كه ميتواند براي محيطزست آثار جبرانناپذيري را بههمراه داشته باشد. درضمن كاغذهايي كه غيرقابل بازيافت هستند يا دور انداخته ميشوند و زمين را آلوده ميكنند يا بهعنوان سوخت سوزانده ميشوند و آلودگي هوا را درپي دارند.
مزايا و معايب اقتصادي
در ابتدا بايد اين نكته را بيان كنيم كه مزايا و معايب اقتصادي بازيافت انواع مختلف مواد بازيافتي تقريبا مشابه يكديگر است و در بخشهاي ديگر كمتر درمورد اين موضوع مباحثه ميكنيم.
مزايا
- تأمين ميزان قابل توجهي از كاغذ مورد نياز بازار: در بازاري كه تقاضا به ميزان زيادي درحال افزايش است، بازيافت ميتواند بخشي از نياز را تأمين كند و اين كار ميتواند واردات كاغذ را نيز كاهش دهد.
- كاهش هزينهي توليد: بازيافت به دليل كاهش مصرف انرژي و آب موردنياز براي توليد كاغذ جديد و همچنين كاهش نياز به مواد خام اوليه، هزينهي توليد كاغذ را بهاندازهي ۵۰ تا ۸۰ درصد نسبت به توليد كاغذ جديد كاهش ميدهد
- منفعتبخشترين نوع بازيافت نسبت به بازيافت ساير مواد
- درآمد قابلتوجه: ميزان درآمد جهاني حاصل از بازيافت كاغذ در سال ۲۰۱۷ ۴۲۹۰۰ ميليون دلار بوده است و پيشبيني ميشود اين رقم در آيندهاي به ۵۴۹۰۰ ميليون دلار برسد.
- اشتغالزايي گسترده: اين مورد و چند مورد ديگر از جمله كاهش هزينهي توليد، درآمد و تأمين بخش قابل توجهي از نياز بازار مصرفي، جزو مزاياي اقتصادي تمام انواع بازيافت محسوب ميشود. بخشهاي مختلف فرايند بازيافت ازجمله جمعآوري، دستهبندي و پردازش مواد بازيافتي، توليد مواد بازيافتي و ارائهي خدمات مربوط به تداركات ميتواند تعداد زيادي فرصت شغلي ايجاد كند؛ بهعنوان مثال در كشورهاي عضو اتحاديهي اروپا ۵۶۳ هزار فرصت شغلي مستقيم و غير مستقيم ايجاد شده است كه آمار قابل توجهي محسوب ميشود.
- ارزش كمتر نسبت به كاغذ معمولي: اين امر باعث افزايش قدرت خريد مردم و تشويق آنها به خريد اين كاغذها ميشود. جالب است بدانيد كه سالانه ۱۱۵ ميليارد برگهي بازيافتشده براي چاپ اسناد مورد استفاده قرار ميگيرد
- كاهش هزينههاي دفع و مديريت زبالهها
- كاهش جرائم نقدي مرتبط با زبالهها و دفع آنها: در برخي از كشورها قوانيني براي حفظزيست وضع شده است كه براساس آنها صنايعي كه زبالهها و پسماندهاي خود را بهدرستي رعايت نميكنند، جريمه ميشوند.
- يكي از صنايع پيشتاز در زمينهي اقتصاد دَوَراني: اقتصاد دوراني بهمعناي بهحداقلرساندن ضايعات و زبالهها و بيشترين استفادهي ممكن از زبالهها و ضايعات است. درسال ۲۰۱۷ ميزاني درحدود ۷۲٫۳ درصد از كاغذهاي استفادهشده در اروپا بازيافت شدند و مسئولان امر متعهد شدهاند اين رقم تا سال ۲۰۲۰ به ۷۴ درصد برسد.
معايب
- در دسترسنبودن فناوريهاي لازم براي بازيافت و همچنين نبود نيروي متخصص براي مديريت و ادارهي كارخانه در برخي از كشورهاي درحالتوسعه و جهان سوم
- دشواري جذب مشتري: جذب مشتري و متقاعدكردن افراد براي خريد كاغذهاي بازيافتي به دليل كيفيت پايين اين كاغذها و نبود انديشه متخصصينات مثبت نسبت به كالاهاي بازيافتي، كار دشواري است و اين باعث ميشود برخي از مراكز و كارخانههاي بازيافت بهاندازهي كافي سودآور نباشند و پس از مدتي تعطيل شوند
- هزينهي نسبتا زياد براي جمعآوري، دستهبندي و پردازش مواد قابل بازيافت و تأسيس كارخانههاي بازيافت
- لاخبار تخصصي صرف وقت و هزينهي زياد براي جداسازي مواد قابل بازيافت از مواد تركيبشده با آنها در برخي از موارد (به همين دليل انواع مختلف مواد بازيافت بايد بهصورت جداگانه ذخيره شوند و نبايد با مواد ديگر تركيب شوند.درضمن بستهبنديها، ظرفها و قوطيها بايد زمانيكه دور انداخته ميشوند فاقد هرگونه مادهي ديگري باشند. تركيبشدن مواد مختلف با يكديگر روند بازيافت را با اشكال جدي مواجه ميكند.
- سرمايهگذاري اندك در برخي از كشورها
- تحميل هزينهي بالا درصورت وجودنداشتن متقاضي
اشكالات مرتبط با بازيافت كاغذ
- قابلبازيافتنبودن كاعذهاي داراي موم و پلاستيك و كاغذهاي فويلدار مثل بستهبنديهاي مواد غذايي منجمد، آبميوهها و لبنيات
- قابلبازيافتنبودن مواد كاغذي آلوده و آغشته به مواد ديگر (مثل دستمالها)
- قابلبازيافتنبودن تكهها و خردههاي كاغذ به دليل ضعيفبودن بافت آنها
- كاهش كيفيت و استحكام كاغذهاي بازيافتي پس از هر بار بازيافت (برخي از كاغذهاي بازيافتي سطح ناصافي دارند و به دليل وجود ناخالصيهايي مثل ذرات فلزي در آنها، اصلا بهداشتي نيستند)
- لاخبار تخصصي اعمال دقت بالا درهنگام دستهبندي كاغذها (كاغذهاي كمكيفيت بايد براي ساخت كالايي مثل كيسههاي كاغذي مصرف شوند و كاغذهاي باكيفيت بايد براي توليد كاغذهاي جديد بنيروي سادهفته شوند.
- دشواربودن جمعآوري كاغذهاي بازيافت در برخي از كشورها بهدليل آشنانبودن مردم با فرهنگ بازيافت يا جدانكردن مواد قابلبازيافت در منازل
- محدودبودن قابليت بازيافت كاغذ: طبق اطلاعات بيانشده در برخي از منابع كاغذ مورداستفاده براي روزنامه چهار تا شش مرتبه قابل بازيافت هستند و برخي از منابع ديگر اين ميزان را پنج تا هفت بار بيان كردهاند.
كشورهاي پيشتاز در زمينهي بازيافت كاغذ
در جدول زير ميتوانيد كشورهاي پيشتاز در زمينهي بازيافت كاغذ و ميزان بازيافت آنها را مشاهده كنيد.
كشور | ميزان توليد به ازاي هر هزار نفر (تن) |
---|---|
سوئيس | ۱۶۷٫۳۶ |
سوئد | ۱۶۴٫۴۱ |
اتريش | ۱۵۷٫۷۷ |
هلند | ۱۵۵٫۳۰ |
آمريكا | ۱۴۴٫۱۴ |
آلمان | ۱۴۰٫۵۵ |
فنلاند | ۱۳۴٫۸۰ |
ژاپن | ۱۱۶٫۵۵ |
نروژ | ۹۸٫۲۶ |
فرانسه | ۹۳٫۶۲ |
منبع: mapsofworld
بازيافت كاغذ در ايران
درحالحاضر آمار جديد و دقيقي از ميزان بازيافت كاغذ در ايران وجود ندارد؛ اما طبق آمار ارائهشده در سال ۱۳۹۶ از سوي رئيس كميسيون بهداشت و درمان مجلس، سالانه ۴ هزار تن كاغذ در ايران مصرف ميشود كه ۲۵ درصد آن بازيافت و به اين صورت از قطع هزار اصله درخت جلوگيري ميشود. اولين كارخانهي بازيافت كاغذ در ايران درسال ۱۳۱۳ تأسيس شده است. طبق جديدترين آمار ارائهشده، ۱۰ درصد از زبالههاي كشور را زبالههاي كاغذي تشكيل ميدهد. متاسفانه در ايران بازيافت كاغذ اهميت چنداني ندارد و ميزان بازيافت در كشورمان نسبت به كشورهاي توسعهيافته بسيار كمتر است و همين محصولات بازيافتي هم كيفيت كمي دارند؛ چون براي كاهش هربنهي با دستگاههاي بيكيفيت و قديمي توليد ميشوند.
از ديگر اشكالات بازيافت در ايران ميتوان به جدا نشدن زبالههاي قابل بازيافت از يكديگر بهصورت صحيح، آشنانبودن مردم با فرهنگ بازيافت و مزاياي آن براي محيطزيست و اقتصاد و سرمايهگذارينكردن بخش خصوصي دراينزمينه اشاره كرد.
محصولات نهايي بازيافت كاغذ
كاغذ فلوتينك (لايهي موجدار يا كنگرهدار وسط دولايه كارتن جهت ضربهگيري و محافظت از اشياي داخل كارتن) كاغذ تست لاينر (كاغذ مورداستفاده براي ساخت كارتن و ورقهاي كارتني) و كاغذ وايت تاپ (كاغذ مورداستفاده براي ساخت لايهي بيروني كارتن كه امكان چاپ با كيفيت بالا روي آن وجود دارد) جزو مهمترين محصولات بازيافت هستند. از ديگر محصولات كاغذهاي بازيافتي ميتوان به كاغذهاي مورد استفاده در چاپگرها و دستگاههاي كپي، كارتپستالها، دستمال توالت، دستمال، شانهي تخممرغ، كيسههاي كاغذي و محصولات مشابه اشاره كرد.
پلاستيك
انواع پلاستيك قابلبازيافت
انواع پلاستيك قابل بازيافت شامل موارد زير ميشود:
رديف | نوع | عدد بازيافت | مخفف انگليسي | موارد استفاده | محصول نهايي پس از بازيافت |
---|---|---|---|---|---|
۱ | پلياتيلن ترفتالات | ۱ | PETE | بطري آب و نوشابه و بستهبندي غذا | بطري و رشتههاي پليمري |
۲ | پلياتيلن با تراكم بالا | ۲ | HDPE | قوطي شير، مواد شوينده، مواد سفيدكننده، محصولات مراقبت از مو، روغن موتور | قوطي و كيسههاي پلاستيكي |
۳ | پليوينيل كلرايد | ۳ | PVC | لوله، اسباببازي، اسباب و اثاثيه، بستهبندي | بازيافت اين نوع پلاستيك دشوار است |
۴ | پلياتيلين با تراكم پايين | ۴ | LDPE | كاغذ كادو پلاستيكي، كيسههاي پلاستيكي مورداستفاده در مغازههاي خواروبار فروشي، پلاستيك ساندويچ | پس از بازيافت تك مرحلهاي دوباره به همان مواد قبل تبديل ميشود. |
۵ | پليپروپيلن | ۵ | PP | بطري، طناب، وانهاي پلاستيكي | رشتههاي پلاستيكي |
۶ | پلياستايرن | ۶ | PS | ليوانهاي پلاستيكي، ظروف پلاستيكي فومي، ذرات پلاستيكي ضربهگير | بازيافت اين نوع پلاستيك دشوار است |
۷ | پلاستيك تركيبي | ۷ | - | اين نوع پلاستيك كه پلي اورتان يكي از آنها است، ميتواند در انواع مواد پلاستيكي استفاده شود | اين نوع پلاستيك معمولا بازيافت نميشود |
پلياتيلن با تراكم بالا يكي از بهترين و بيخطرترين مواد پلاستيكي براي بازيافت است.
توجه: عدد بازيافت منظور عددي است كه معمولا در انتهاي مواد پلاستيكي قابلبازيافت در ميان نماد بازيافت درج شده است.
مراحل مختلف بازيافت
زبالههاي پلاستيكي معمولا علاوهبر سطلهاي مخصوص جمعآوري زبالههاي قابل بازيافت و مراكز دريافت اين نوع زبالهها، ازطريق طرحهاي تشويقي اقتصادي و خريد مواد پلاستيكي از مردم نيز جمعآوري ميشوند كه قبلا درمورد يكي از آنها توضيح دادهايم. در اين روش معمولا تنها برخياز مواد پلاستيكي از مردم خريداري ميشوند و خريداران قبل از خريد زبالهها از افراد ميخواهند زبالهها را مطابق با دستورالعملها آنها از يكديگر تفكيك كنند و آلودگيها، ناخالصي و مواد تركيبشده با زبالهها را پاك يا جدا كنند؛ به همين دليل درصورت اجراي طرحهاي تشويق اقتصادي تقريبا نيازي به دستهبندي و پاكسازي زبالهها نيست ودرنتيجه روند بازيافت به ميزان قابلتوجهي سريعتر ميشود.
جداسازي و دستهبندي صحيح مواد پلاستيكي اهميت بسيار زيادي در بازيافت پلاستيك دارد
دستهبندي مواد پلاستيكي اهميت زيادي دارد؛ زيرا بسياري از كارخانههاي بازيافت پلاستيك تنها ميتوانند يك نوع پلاستيك را بازيافت كنند و درصورتيكه موادي به اشتباه به كارخانه فرستاده شدند، روند توليد مختل يا راندمان آن كاهش مييابد و حتي ممكن است كل مواد عودت داده شوند. مواد پلاستيكي بايد براساس رنگ ، ساختار يا شيوهي توليد بازسازي شوند. بهتازگي رباتي بهنام كلارك (Clarke) با قابليت تشخيص و دستهبندي مواد غذايي ساخته شده است كه با كمك هوش مصنوعي خود ميتواند اين كار را با سرعتي فوق انساني انجام و جزئياتي مانند تصاوير و لوگوها را نيز تشخيص دهد.
مواد پلاستيكي پس از دستهبندي با شستوشو يا سايز روشها روشها پاكسازي ميشوند تا آلودگيها و ناخالصيهاي آنها از بين بروند. ناخالصيهاي مواد پلاستيكي ميتوانند كيفيت محصولات بازيافتي را بهشدت تحتتأثير قرار دهند.
در مرحلهي بعدي تكههاي پلاستيك براي تسهيل تغييرشكل، پردازش و حملونقل با وسايلي همچون آسياب پلاستيك قطعات كوچكتر تقسيم ميشوند و مقادير باقيمانده فلز با دستگاههاي تشخيصدهندهي فلز و آهنرباها از آنها جدا ميشود.
آسياب پلاستيك
درمرحلهي بعدي بازهم ذرههاي پلاستيك با روشهاي مختلفي مثل قراردادن آنها در تانك آب جهت تشخيص چگالي (در اين روش ذراتي با چگالي كم روي سطح آب قرار ميگيرند و ذرات متراكمتر در آب فرو ميروند) جداسازي با هوا جهت جداسازي ذرات ضخيمتر، مطالعه نقطهي ذوب (با آزمايش نمونهاي از هر دسته) و جداسازي براساس رنگ، بار ديگر تفكيك و دستهبندي ميشوند. در مرحلهي بعدي ذرات پلاستيك پس از ذوبشدن به گلولههاي پلاستيكي تبديل ميشوند كه مواد خام ساخت محصولات بازيافتي بهشمار ميروند.
براي بازيافت پلاستيك در خانه ابتدا بايد پلاستيك را با وسيلهاي مثل مخلوطكن خرد كنيد و پس از آن پلاستيك را به مدت ۲۰ تا ۲۵ دقيقه در فر و در سيني در دماي ۱۹۰ تا ۲۰۰ درجه قرار دهيد. در مرحلهي بعد ورقهي پلاستيكي را در هرحالي كه هنوز جديد است، بين دو ورق كاغذ ورق و بين دو تخته چوب قرار دهيد و با قراردادن وزنه روي چوب بالايي در كوتاهترين زمان ممكن پرس كنيد؛ پس از پرسكردن ۱۰ دقيقه منتظر بمانيد تا خشك شود و پس از اينكه خشك شد، ورق را با دستگاه برش ليزري برش دهيد.
علاوهبر روش مطرحشده چند روش مبتكرانه و جديد ديگري نيز براي توليد محصولات پلاستيكي بازيافتي ابداع شده است كه هر يك از آنها ميتوانند به تقويت و افزايش راندمان توليد اين محصولات كم كنند.
فناوريهاي جديد بازيافت پلاستيك
تجزيهي پلاستيك با آنزيم
استارتاپي فرانسوي بهنام Carbios به روش جديدي دست يافته است كه امكان توليد محصولات بازيافتي از هر نوع پلاستيك و امكان تبديل پلاستيك به انواع مختلف مواد پلاستيكي را فراهم ميكند. در اين روش مواد پلاستيكي با آب و آنزيمهاي مخصوص مخلوط و خوب با يكديگر تركيب ميشوند، اين آنزيمها پلاستيكها را به كوچكترين واحدهاي تشكيلدهندهي آنها تبديل ميكنند كه ميتوانند پس از جداسازي و پالايش، دوباره به پلاستيك جديد تبديل شوند. در اين روش كه به آن بازيافت زيستي ميگويند، كيفيت پلاستيك برخلاف روش متداول بازيافت كاهش نمييابد و ميتوان بارها آن را تكرار كرد.
جداسازي روكش آلومينيومي از بستهبنديهاي پلاستيكي
همانطور كه گفتيم موادپلاستيك تركيبشده با مواد ديگر مثل فلزات قابلبازيافت نيستند و دفع آنها هم آسيب زيادي به محيطزيست ميزند. پژوهشگران شركت انگيسي Cambridgeshire به راهحل اين اشكال دست يافتهاند. آنها موفق شدهاند برگههاي پلاستيكي داراي روكش آلومينيومي را با امواج مايكروويو با دمايي درحدود ۶۰۰ درجه حرارت دهند و به گاز تبديل كنند. در مرحلهي بعد آلومينيوم از گاز ايجادشده جدا و دوباره استفاده ميشود. بخشي از گاز باقيمانده بهعنوان سوخت كارخانه بازيافت مورداستفاده قرار ميگيرد و بخشي ديگر پس از خنكشدن و تبديلشدن به نفت به فروش ميرسد. شركتي بهنام ساپراتك (saperatec) نيز مايعي توليد كرده است كه ميتواند روكش آلومينيومي يا هر روكش ديگري را از بستهبنديهاي پلاستيكي جدا كند تا دو ماده قابل بازيافت شود.
بازيافت پلاستيك بدون آب
چند سالي است كه فناوريهاي جديد پاكسازي، خنكسازي و توليد پلاستيكهاي بازيافتي را بدون آب امكانپذير كردهاند. اين فناوريها علاوهبر كاهش مصرف انرژي، هزينهي توليد را تا ميزان زيادي كاهش ميدهند.
شركتي مكزيكي بهنام Ak موفق شده است با تركيب سه فناوري جديد، پردازش مواد پلاستيكي بدون استفاده از آب را امكانپذير كند؛ مواد پلاستيكي جهت تبديلشدن به دانههاي كريستالي نيازمند ۱۸۰ درجه سانتيگراد حرارت هستند و پس از تحمل چنين حرارت بالايي بايد با آب خنك شوند؛ بنابراين نيازمند آب زيادي براي خنكسازي آنها مصرف ميشود.
در اين روش مواد پلاستيكي بين دو ديوار كه هيچ تماسي با آنها ندارند، قرار ميگيرند و همزمان هم به شكل دانههاي پلاستيكي تبديل و هم خنك ميشوند. در اين روش ۹۰ درصد از زبالههاي پلاستيكي ايجادشده از انواع مختلف پلاستيك ازجمله استيروفوم، پلي استايرن، پلي اتيلين ترفتالات و آكريلونيتريل بوتادين استاير قابلبازيافت هستند. از ديگر مزاياي اين روش ميتوان به نيازنداشتن به حرارت و درنتيجه كاهش مصرف انرژي، نياز به فضاي كمتر و كاهش ۵۰ درصدي هزينهي توليد بدون كاهش كيفيت اشاره كرد.
بازيافت پلياتيلن با انرژي كم
پلياتيلن يكي از بيشترين مواد پلاستيكي توليدي محسوب ميشود؛ اما روشي با مصرف كم انرژي براي بازيافت آن وجود ندارد و اين موضوع اشكال بزرگي براي بازيافت اين مواد محسوب ميشود، پژوهشگران موفق شدهاند با استفاده از روشي شيميايي اين اشكال را حل كنند. آنها با استفاده از دو كاتاليزور درفرآيند تغيير ساختار پارافينها، امكان تجزيهي اين نوع از مواد پلاستيكي با واكنشي ملايم را فراهم كردهاند. دركل با استفاده از روشهاي شيميايي بازيافت ميتوان هر نوع پلاستيكي را بازيافت و آنها را به پلاستيك نو و باكيفيت تبديل كرد. در ضمن با استفاده از اين روشها ميتوان پلاستيك را به سوخت نيز تبديل كرد كه در ادامه درمورد آن توضيح خواهيم داد.
ساخت مادهي پلاستيكي مستحكم با قابليت بازيافت آسان
پلاستيكهاي پليپروپيلن و پلياتيلن تقريبا دو سوم از پلاستيكهاي قابلبازيافت را تشكيل ميدهند. بهتازگي پژوهشگران با افزودن پليمري خاص به اين دو نوع پلاستيك موفق شدهاند مادهاي پلاستيكي جديد با استحكام كافي و قابليت بازيافت آسانتر ايجاد كنند. تهيهي اين نوع پلاستيك نسبت به پلاستيكهاي متداول نيازمند مواد اوليهي كمتري است.
جداسازي برچسب از روي بطريهاي پلاستيكي بدون آسيبزدن به بطري
برچسبهاي روي بطريهاي پلاستيكي يكي ديگر از ناخالصيهايي هستند كه مانع بازيافت بخش زيادي از مواد پلاستيكي ميشوند. سيستمهاي پيشرفتهي جديد قادر هستند اين برچسبها را بدون آسيبزدن بطريهاي پلاستيكي از آنها جدا كنند و با اين توانايي خود ميزان زبالههاي پلاستيكي را كاهش دهند.
تهيهي رزين از پلاستيك قابلبازيافت
بهتازگي فناوري جديدي در زمينهي بازيافت پلاستيك ايجاد شده است كه با استفاده از آن ميتوان رنگ، بو و ديگر مواد تركيبشده با پلاستيكهاي پليپروپيلن (كه معمولا براي ساخت سطلهاي لبنيات و در بطريهاي پلاستيكي استفاده ميشوند) را از بين برد و با انجام اين كار رزيني تهيه كرد كه كيفيت آن درحد رزين تازهتهيهشده است.
ساخت بطريهاي پلاستيكي از مواد طبيعي
استارتآپي آمريكايي با نام Origin موفق به توليد بطريهاي پلاستيكي با خاك اره، كارتن و گلي بهنام اشك فرشته شده است كه ۸۰ درصد مواد تشكيلدهندهي آنها كاملا تجديدپذير است؛ البته ابتدا قرار بود ۶۰ درصد از مواد اين بطريها كاملا طبيعي باشد؛ اما محدوديت منابع دردست مانع تحقق اين هدف شد.
تبديل پلاستيك به مايعهاي صنعتي و نفت خام
شركت اجيليكس (Agilix) فناوري جديدي ابداع كرده است كه با استفاده از آن ميتوان مواد پلاستيكي پلي استايرن را به مايع تبديل كرد و آنها را با كارخانههاي توليدكنندهي اين مادهي فروخت. درضمن اين شركت به فناوري ديگري دست يافته كه تبديل مواد پلاستيكي تركيبي به نفت خام را امكانپذير كرده است؛ البته عمليشدن اين فناوري به دليل ارزش كم نفت غيرممكن بهانديشه متخصصين ميرسد.
شركت ريسايكِلينگ تكنولوژيس (Recycling Technologies) نيز دستگاهي منحصربهفرد ساخته كه قادر است مواد پلاستيكي و مواد ساختهشده از مشتقات نفتي را تبخير و آنها با استفاده از روش شكست پيوند مولكولي به مادهاي تحتعنوان پلاس (Plaxx) كند كه يكي از مواد خام اوليهي ساخت پلاستيك محسوب ميشود.
شركت آيونيكا (Ioniqa) نيز مبدع مايع هوشمندي است كه ميتواند رنگدانهها و ديگر ناخالصيهاي بطريهاي پلاستيكي را از بين ببرد و آنها را به مادهي خام قابلاستفادهاي تبديل كند كه ميتوان از آنها براي توليد بطريهاي پلاستيكي بيشتر استفاده كرد.
تبديل پلاستيك به مواد تجديدپذير
شركت بيوپلاستك (Bioplastech) براي تبديلكردن مواد پلاستيكي به مواد تجزيهپذير از باكتريهاي مخصوصي استفاده كرده است. اين باكتريها كه از بين ۴۰۰ ميكروارگانيسم انتخاب شده است، ميتوانند پلاستيك را به نوع خاصي از پلياستر تبديل كنند كه ميكروارگانيسمها ميتوانند آن را تجزيه كنند.
تبديل كيسهي پلاستيكي به ژاكت
استارتاپي تحتعنوان بيوكالكشن (Bio Collection) توانسته است با ابداع فناوري جديدي توانسته است كيسههاي پلاستيكي دورانداختهشده را به ژاكتهايي با الياف مصنوعي تبديل كند. در اين روش با استفاده از كاتاليزور يك زنجيرهي پليمري جهت ايجاد واكنشي زنجيرهاي ايجاد شده است. تهيهي مواد خام از پلاستيكهاي قابلبازيافت با استفاده از اين روش تنها سه ساعت طول ميكشد. در اين روش ۷۰ درصد از مواد قابلبازيافت به پودرهايي تبديل ميشود كه باكتريهاي مخصوصي آنها را تجزيه ميكنند.
تبديل پلاستيك به انرژي
به دليل اينكه مواد پلاستيكي حاوي كربن و هيدروژن هستند، امكان تبديل آنها به سوختهاي متداول مانند سوخت ديزل، بنزين و مواد شيميايي قابلاستفاده در صنايع مختلف (مانند قير) وجود دارد.
همچنين پژوهشگران بهتازگي موفق شدهاند با حرارتدادن پلاستيكهاي پليپروپيلن در دماي ۳۰۰ تا ۵۰۰ درجه در مدت زمان طولاني (۵ ساعت) و تحت فشار زياد، ۹۱ درصد از اين مواد را به نفت تبديل كنند. همچنين تلاشهايي براي تبديل ساير انواع پلاستيك به سوخت صورت پذيرفته ، اما هيچ يك از آنها نتايج قابلقبولي نداشته است.
فرايند تبديل پلاستيك به انرژي
* نير.گاه آذركافت نيروگاهي براي تغيير شينيايي مادهاي به مادهي ديگر با حرارت است. در اين فرآينده پلاستيك به سوخت تبديل ميشود.
شركت ژاپني بلست (Blest) دستگاه كوچكي اختراع كرده است كه ميتواند زبالههاي پلاستيكي متداول را تبديل به نفت كند؛ اين دستگاه ابتدا زبالههاي پلاستيكي را تبديل به گاز ميكند و سپس با خنكسازي گاز با آب، نفت توليد ميكند. دستگاه نفتساز ژاپني قادر است از هر كيلوگرم پلاستيك، يك ليتر نفت توليد كند و ميتوانيد از محصول نهايي درست مانند نفت معمولي استفاده كنيد. ابعاد كوچك اين دستگاه استفادهي آسان از آن در مكانهاي مختلف ازجمله منازل را امكانپذير كرده است و استفاده از آن ميتوانيد توليد دياكسيد كربن را تا ۸۰ درصد كاهش دهد. در ويديوي زير نحوهي كار اين دستگاه نمايش داده شده است.
پژوهشگران انگليسي نيز موفق شدهاند با كمك انرژي خورشيد پلاستيك را به سوخت هيدروژن و چند مادهي شيميايي مفيد ديگر تبديل كنند. در اين روش پلاستيك با كاتاليزگرهاي نوري (كاتاليزگرهايي كه درحضور نور فعال ميشوند) در مايعي قليايي فروبرده ميشوند. سپس مايع در معرض نور خورشيد قرار ميگيرد تا آب آن بخار و تبديل به هيدروژن شود و پلاستيك نيز همزمان تبديل به مولكولهاي طبيعي ميشوند. اين تكنيك روي سه نوع پليمر متداول يعني پليلاكتيك اسيد، پلياتيلن ترفتالات و پلي اورتان آزمايش شده است.
مزايا و معايب زيستمحيطي بازيافت پلاستيك
مزايا
كمك بسيار زياد به حفظ محيط زيست: زبالههاي پلاستيكي به دليل اينكه از مشتقات نفتي ساخته ميشوند و باكتريهاي طبيعي توانايي تجزيهي آنها را ندارند (تجزيهي مواد پلاستيكي نيازمند تماس آنها با نور خورشيد و اشعهي UV است) در مدت زمان بسيار زيادي تجزيه ميشوند، بيشترين آسيب را به محيطزيست وارد ميكنند.
پلاستيك خام، كيسههاي پلاستيكي مورد استفاده در زندگي روزمرهي ما و بطريهاي پلاستيكي بهترتيب در مدت ۱۰۰۰ سال، ۱۵ تا ۲۰ سال و ۴۵۰ سال تجزيهي ميشوند كه زمانهاي بسيار زيادي هستند؛ البته بهتازگي پژوهشگران بهصورت تصادفي موفق به كشف آنزيمهاي جهشيافتهاي شدهاند كه بهطور طبيعي در زبالهدانها يافت ميشوند و ميتوانند مواد پلاستيكي پليپروپلين را جذب و تنها ظرف مدت چند روز تجزيه كنند.
آسيبهاي زبالههاي پلاستيكي به محيطزيست و آلودگيهاي ناشي از آن را ميتوان را به چند دسته تقسيم كرد:
خاك: واردكردن مواد سمي به خاك، كاهش حاصلخيزي خاك و افزايش فرسايش آن
آب: سميشدن آبهاي زيرزميني، خفهشدن آبزيان يا مرگ زودرس آنها به دليل خوردن مواد پلاستيكي و هضمنشدن اين مواد در معدهي آنها، ايجاد سموم و مواد شيميايي خطرناك در آب، مسمومشدن آبهاي زيرزميني و درنتيجه آب آشاميدني
هوا: خطرناكبودن استنشاق گازهاي ناشي از سوزاندن پلاستيك براي انسانها و حيوانات و احتمال افزايش ابتلا به بيماريهاي قلبي، بيماريهاي تنفسي نظير آسم و آمفيزم (آسيب ريه و دشوارشدن تنفس)، بيماريهاي پوستي نظير ضايعهي پوستي يا راش (خارش، سرخشدن و التهاب پوست) و انواع مختلف حساسيتهاي پوستي و آسيبديدن سيستم عصبي.
زنجيرهي غذايي: مسومشدن پلاكنتونها به دليل مصرف ذرات پلاستيكي و تحتتأثير قرارگرفتن سلامت موجوداتي كه از پلانكتونها تغذيه ميكنند.
حفظ منابع نفت و انرژي: توليد هر تن محصولات بازيافتي ميتواند به حفظ ۵٫۷۴۴ كيلوساعت برق، ۱۶٫۳ بشكه نفت، ۹۸ ميليون بي تي يو انرژي، ۳۷۰۰ تا ۷۵۰۰ ليتر بنزين و آزادشدن مساحتي درحدود ۲۷٫۳ متر از زبالهدانهاي مواد پلاستيكي كمك كند. درضمن انرژي موردنياز براي بازيافت مواد پلاستيكي دوسوم انرژي لازم براي توليد همان كالاها از مواد خام دستنخورده است؛ حتي در برخي از منابع گفته شده انرژي مصرفي براي بازيافت مواد پلاستيكي، نسبت به زمانيكه اين مواد از صفر توليد ميشوند، ۸۸ درصد كمتر است. كاهش مصرف سوختهاي فسيلي موجب كاهش انتشار گازهاي سمي ودرنتيجه كاهش گسترش پديدهي گرمايش جهاني ميشود
كاهش زبالهها: درحالحاضر ۲۰ درصد از زبالههاي پلاستيكي در سراسر جهان بازيافت ميشود كه رقم قابلتوجهي است؛ البته اين ميزان از سال ۱۹۵۰ تا ۲۰۱۵ تنها ۲۰ درصد بود.
معايب
بازيافت پلاستيك آلودگيهاي زيادي بههمراه دارد آلودگي محيطآ
- لودگي محيطزيست: بازيافت پلاستيك مانند بازيافت كاغذ همانطور كه ميتواند محيطزيست را حفظ كند، ميتواند به آن آسيب نيز بزند. در هنگام ذوب پلاستيك براي تبديل به ذرات پلاستيكي كوچك، مواد آلي فراري در هوا منتشر ميشود كه براي گياهان و حياتوحش نزديك نيروگاه و همچنين افراد درگير با عمليات بازيافت بسيار مضر است. با استفاده از روش شركت AK كه قبلا درمورد آن توضيح داديم، ميتوان اين اشكال را برطرف كرد. درضمن انرژي مصرفي و حرارت ناشي از ذوب مواد پلاستيكي باعث افزايش انتشار گازهاي سمي و افزايش دماي جهاني نيز ميشود. ايجاد تركيبات مضر در هنگام تجزيهي مواد پلاستيكي نيز يكي از عوامل آسيب بازيافت به محيطزيست محسوب ميشود.
- آسيبزدن به سلامت انسان: رزين مورداستفاده در پلاستيك از نفت تهيه ميشود و درصورت قراردادن مواد غذايي در پلاستيكهاي بازيافتي، اين ماده به داخل غذا نفوذ ميكندو سلامت انسانها را به خطر مياندازد. دركل توصيه ميكنيم مواد غذايي را در پلاستيك، مخصوصا پلاستيكهاي بازيافتي، نگهداري نكنيد؛ زيرا اين كار باعث افزايش ابتلا به سرطان، افزايش عيوب مادرزادي، نقص در سيستم ايمني بدن، اختلال در عملكرد غدد درونريز و ساير بيماريها و اختلالها ميشود.
- توليد حجم زيادي از زباله: در فرايند بازيافت نيز حجم زيادي زباله توليد ميشود كه پاكسازي، دستهبندي، ذخيره و حملونقل آنها انرژي زيادي مصرف ميكند و باعث آلودگي هوا ميشود.
مزايا و معايب اقتصادي
مزايا
- درآمد بالا: بدون ترديد بازيافت پلاستيك صنعت درآمدزايي محسوب ميشود و آمار نشان ميدهد كه درآمد جهاني بازيافت پلاستيك در سال گذشتهي ميلادي ۳۷٫۶ ميليارد دلار يوده است كه درآمد قابلتوجهي بهشمار ميرود
- كاهش هزينههاي مربوط به دفع زباله
- تضمين بازگشت سرمايه (مخصوصا كيسههاي پلاستيكي كوچك)
- ايجاد درآمد نسبتا خوب براي بعضي از خانوادهها: بخش قابلتوجهي از پلاستيكهاي بازيافتي از شهروندان عادي خريدار ميشود و افراد ميتوانند با جمعآوري زبالههاي پلاستيكي خود درآمد نسبتا مناسبي داشته باشند.
معايب
هزينهي بيشتر نسبت به توليد محصولات پلاستيكي از مواد خام: به دليل اينكه پلاستيك از نفت تهيه ميشود، درصورتيكه ارزش نفت افزايش قابلتوجه داشته باشد، بازيافت بهصرفهتر از توليد پلاستيك جديد از صفر است؛ اما درحالحاضر باتوجه به اينكه بازيافت پلاستيك فرايند پيچيدهاي است و با هزينهي زيادي انجام ميشود، بهانديشه متخصصين ميرسد توليد پلاستيك از مواد خام اوليه نسبت به توليد محصولات بازيافتي با هزينهي كمتري انجام ميشود؛ البته يادآوري ميشود كه ارزش برخي از محصولات پلاستيكي بازيافتي نسبت به هزينههاي تمامشدهي بازيافت آنها بيشتر است.
درضمن ميزان سودآوري بازيافت به عوامل مختلفي بستگي دارد كه از ميان آنها ميتوان به نوع كالاي موردانديشه متخصصين براي بازيافت، ميزان اشتغالزايي، ميزان درخواست بازارهاي داخلي و خارجي و همچنين كيفيت موردانتظار، ميزان فاصلهي بين كارخانهي بازيافت و محل جمعآوري زبالهها قابلبازيافت اشاره كرد.
نامناسببودن برخي از مشاغل مرتبط با بازيافت پلاستيك: برخي از مشاغل مرتبط با اين فعاليت شرايط خوبي ندارد و افراد بايد در محلهاي غيربهداشتي با شرايطكاري سخت و درآمد ناچيز كار كنند.
اشكالات بازيافت پلاستيك
- كاهش كيفيت كيسههاي پلاستيكي پس از بازيافت: كيفيت مواد پلاستيكي با هر بار بازيافت كاهش بايد؛ اما ميتوان با استفاده از فناوريهاي جديد پس از هر بازيافت پلاستيك، حتي درصورت افت كيفيت هم از آنها استفاده كرد؛ بهعنوان مثال پلاستيكهاي مورداستفاده در گلخانهها كه معمولا جزو پلاستيكهاي بازيافتي هستند، ميتوانند بار ديگر بازيافت و پس از دوديشدن در مراكز پرورش قارچ دوباره استفاده شوند.
- محدودبودن قابليت بازيافت: مواد پلاستيكي پلميري كه معمولا براي ساخت بطريهاي پلاستيكي استفاده ميشوند، معمولا تنها دو يا سه بار قابلاستفاده هستند (البته در برخي از منابع گفته شده است پلاستيكهاي پليمري حداكثر تا ۱۰ مرتبه قابليت بازيافت دارند) و پس از آن كيفيت خود را كاملا از دست ميدهند.
- قابلبازيافت نبودن برخي از مواد پلاستيكي: برخياز مواد پلاستيكي مانند كيسههاي پلاستيكي، فنجانهاي پلاستيكي كوچك، صفحهكليدها، مواد پلاستيكي ساختهشده از پلي وينيل كلرايد مانند پردههاي حمام، لولهها، قابهاي پلاستيكي پنجرهها، برخي از اسباببازيهاي پلاستيكي، نيهاي پلاستيكي و درهاي بطريهاي پلاستيكي قابلبازيافت نيستند. درضمن همانطور كه گفتيم برخي از كالاهاي پلاستيكي كه با مواد ديگر تركيب شدهاند، نيز قابلبازيافت نيستند.
كشورهاي پيشتاز در زمينهي بازيافت پلاستيك
آمريكا و آلمان دو كشور پيشتاز در زمينهي بازيافت پلاستيك محسوب ميشوند. آلمان ۶۸ درصد و آمريكا ۳۵ درصد از زبالههاي پلاستيكي خود را تبديل به زباله ميكنند.
بازيافت پلاستيك در ايران
در ايران تنها ۹ درصد زبالههاي پلاستيكي و تنها يك درصد از كيسههاي پلاستيكي بازيافت ميشوند كه آمار قابلقبولي نيست. از سوي ديگر در ايران سالانه ۱۷۷ هزار تن زبالهي پلاستيكي توليد ميشود. متاسفانه در كشور ما فناوريها و دستگاههاي جديدي براي بازيافت پلاستيكها استفاده نميشود. بخش خصوصي نيز توانايي مالي و علمي بازيافت زبالههاي پلاستيكي با بهرهوري بالا را ندارد و تنها تعداد انگشتشماري از مراكز بازيافت پلاستيك اين كار را بهصورت علمي انجام ميدهند. از ديگر اشكالات مرتبط با بازيافت زبالهها در ايران ميتوان به عدم مديريت صحيح زبالههاي قابل بازيافت پس از جمعآوري (ميزان زيادي از اين پسماند يا انبار ميشوند يا دوباره به مراكز دفع زباله بازگردادنده ميشوند)، تلاشنكردن براي فرهنگسازي و آگاهكردن شهروندان و متعهدنبودن صنايع دربرابر مديريت زبالهها و بازيافت آنها اشاره كرد.
محصول نهايي بازيافت پلاستيك
پلياتلينهاي داراي تراكم بالا براي ساخت بطريهاي شامپو و مواد شوينده و پيشخوانهاي مختلف براي متخصصدهاي مختلف، پلياتلينهاي داراي تراكم پايين براي تهيهي لايههاي پلاستيكي شفاف، منعطف و مقاوم در برابر مواد شميايي قوي و اسيدها، پلاستيكهاي PVC نرم براي ساخت اشيايي با حالت ارتجاعي و منعطف مثل شلنگهاي آبياري، گلگيرها و راهبندهاي مخروطي پلاستيكي شكل، PVC سخت براي ساخت كفپوشهاي مقاوم و لوله، پلياستر براي ساخت يولونيت و فومهاي حبابدار پلاستيكي بهكار گرفته ميشوند؛ از ديگر محصولات بازيافتي ميتوان به زيراندازهاي پلاستيكي، لوازم پلاستيكي آشپزخانه و كيسههاي زباله اشاره كرد.
هم انديشي ها