Egy nemrégiben készült tanulmány részletesen ismertet egy olyan módszert, amellyel a műanyaghulladékot a faszén nagy porozitású, nagy felületű, grammonként körülbelül 400 négyzetméteres tömegű formájává alakítják át. Ez a faszén képes megkötni a szenet, javítani a talaj vízvisszatartását és a mezőgazdasági területek levegőztetését, miközben természetes lebomlása során trágyázza a talajt. Ez a módszer hatékony módja lehet a műanyaghulladék-probléma kezelésének és a mezőgazdaság fejlesztésének.
A Riverside-i Kaliforniai Egyetem módszerével műanyag- és kukoricahulladékból hoznak létre hasznos szenet.
A Kaliforniai Egyetem (Riverside) tudósai egy lépéssel közelebb kerültek ahhoz, hogy megoldást találjanak az évente keletkező több százmillió tonna műanyaghulladék felhasználására, amely miatt gyakran elapadnak a patakok és folyók, és amelyek következtében az óceánok is szennyezetté válnak.
Kandis Leslie Abdul-Aziz, a UCR vegyész- és környezetmérnöki tanszékének adjunktusa és kollégái egy nemrégiben megjelent tanulmányukban részletesen bemutattak egy olyan módszert, amellyel a műanyaghulladékot a faszén vagy a faszén egy rendkívül porózus formájává alakíthatják át, amely egy gramm tömegre vetítve mintegy 400 négyzetméteres felülettel rendelkezik.
Ez a szén megköti a szén-dioxidot, és potenciálisan a talajhoz adható, hogy javítsa a talaj vízvisszatartását és a mezőgazdasági területek levegőztetését. Természetes lebomlásával trágyázhatná is a talajt. Abdul-Aziz azonban arra figyelmeztetett, hogy további vizsgálatokra van még szükség ahhoz, hogy az így előállított szén hasznosságát a mezőgazdaságban alá lehessen támasztani.
Az UC Riverside-i Marlan és Rosemary Bourns Műszaki Főiskolán fejlesztették ki az eljárást arra, hogy a műanyagból szenet állítsanak elő. Ennek során két elterjedt műanyagtípus egyikét kukoricahulladékkal – a maradék szárakkal, levelekkel, héjakkal és kukoricacsutkákkal – keverték össze, amelyeket együttesen kukoricacsutkának neveznek. A keveréket ezután forró, erősen koncentrált vízzel megfőzték, ezt a folyamatot hidrotermikus karbonizálásnak nevezik.
A rendkívül porózus szenet polisztirolból, a hungarocell csomagoláshoz használt műanyagból és polietilén-tereftalátból, azaz PET-ből állították elő, amelyet többek között víz- és üdítős palackok gyártásához használnak.
A tanulmány egy korábbi sikeres kísérletet követően készült, amelynek során kizárólag kukoricaszárat használtak aktív szén előállítására, amelyet az ivóvízből származó szennyező anyagok kiszűrésére használnak. A korábbi tanulmányban a kálium-hidroxiddal aktivált, kizárólag kukoricacsutkából készült faszén képes volt a szennyező anyag, a vanillin 98%-át elnyelni a tesztvízmintákból.
A következő vizsgálatban Abdul-Aziz és kollégái arra voltak kíváncsiak, hogy a kukoricatörmelék és műanyag kombinációjából készült aktív szén szintén hatékony víztisztító közeg lehet-e. Ha igen, a műanyaghulladékot újra lehetne hasznosítani a vízszennyezés megtisztítására. A keverékből készült aktív szén azonban csak a vanillin 45%-át szívta fel a tesztelt vízmintákban – így hatástalan a víztisztításban.
Az elméletünk szerint az anyagok felületén még mindig lehet némi műanyagmaradvány, ami megakadályozza a felszínen lévő (vanillin) molekulák egy részének felszívódását
– mondta Abdul-Aziz.
Ennek ellenére a műanyag és a növényi biomassza-hulladék kombinálásával nagy porózusságú faszén előállításának képessége fontos felfedezés, amint azt az ACS Omega folyóiratban megjelent „A műanyag és a kukoricatörmelék együttes pirolízisének szinergista és antagonista hatásai a szén és az aktív szén előállításához” című tanulmány részletesen bemutatja. A vezető szerző Mark Gale, az UCR korábbi doktorandusza, aki jelenleg a Harvey Mudd College oktatója. Az UCR egyetemi hallgatója, Peter Nguyen a társszerző, Abdul-Aziz pedig a korrepetitor.
– Ez egy nagyon hasznos bioszén lehet, mivel ez egy nagyon nagy felületű anyag – folytatta Abdul-Aziz. – Tehát, ha csak megállunk a szénnél, és nem alakítjuk át aktív szénné, azt hiszem, rengeteg hasznos módja van annak, hogy hasznosítani tudjuk.
A műanyag lényegében a kőolaj szilárd formája, amely felhalmozódik a környezetben, ahol szennyezi, behálózza, megfojtja és megöli a halakat, madarakat és más állatokat, amelyek véletlenül elfogyasztják. A műanyagok mikrorészecskékre is lebomlanak, amelyek bejuthatnak a szervezetünkbe, és károsíthatják a sejteket, illetve gyulladásos és immunreakciókat válthatnak ki.
Sajnos a felhasznált műanyag újrahasznosítása többe kerül, mint az új műanyag kőolajból történő előállítása.
Abdul-Aziz laboratóriuma másképp közelíti meg az újrahasznosítást. A laboratórium arra törekszik, hogy az olyan káros hulladéktermékeket, mint a műanyag és a növényi biomassza-hulladék, értékes árucikkekké történő újrahasznosítással visszavezesse a gazdaságba.
– Úgy érzem, hogy az agnosztikus megközelítés jellemző ránk a műanyag újrahasznosításával kapcsolatban, amikor azt (biomasszával együtt) egyszerűen csak el lehet dobni, majd a szenet a talaj javítására lehet felhasználni. – jelentette ki Abdul-Aziz. – Mi így gondolkodunk.
Forrás: https://scitechdaily.com/scientists-transform-plastic-waste-into-a-valuable-soil-additive/
