إعادة التدوير يساعد المطاط الغائب منذ فترة على العودة من جديد
كيف يمكننا التخلص من 20 مليون إطار سنويًا مع تقليل تأثير هذا التخلص على البيئة؟
تشكل الإطارات المستعملة خطرًا بيئيًا كبيرًا في جميع أنحاء العالم، حيث يتم التخلص من أكثر من مليار إطار سنويًا. معظم هذه الإطارات ينتهي بها المطاف في مكب النفايات. وتشير التقديرات إلى أن أكثر من 20 مليون إطار من إطارات السيارات تتطلب التخلص منها في أستراليا كل عام. فقط 23% من هذه الإطارات يتم إعادة تدويرها. وهناك 64% من الإطارات الضخمة يتم طمرها، وتلقى نحو 14% منها أضرارًا غير مشروعة. وضع الإطارات المستعملة في مكب النفايات هو الخيار المرغوب فيه بشكل قليل. بسبب هيكل الإطار المرتبط بشكل قوي، فإن المطاط يستغرق وقتًا طويلًا جدًا لكي يتحلل بشكل طبيعي كما يسبب تلوث خطير للبيئة.
وتشكل الإطارات المستعملة الموجودة في مكب النفايات أيضاً خطراً كبيراً عند حرقها؛ فإذا ما أطلقت النار، فإنها تطلق انبعاث سام. ويمكن للإطارات الموجودة في مكب النفايات أيضاً أن ترشح المواد الكيميائية الضارة في البيئة، مما يحتمل أن تتلوث أنظمة المياه المحلية. تحتوي المادة التي تترشح من لمطاط الإطارات على معادن ثقيلة مثل الكادميوم والكروم والرصاص والزنك والنحاس والموليبدينوم والسيلينيوم والكبريت ومادة مركابتوبنزوثيازول والهيدروكربونات المتعددة السامة للغاية (PAHs)، مما يسبب مشاكل مثل تهيج الجلد والعين وكذلك أضرار للجهاز التنفسي وسرطان. أكوام من الإطارات المستخدمة يمكن أيضًا أن تكون مواقع لتربية البعوض والفئران وغيرها من الحيوانات الأليفة وانتشار والأمراض. وأخيرًا، وضع الإطارات في مكب النفايات غير مرغوب فيه لأن المطاط المستخدم لا يمكن استخدامه في تصنيع منتجات جديدة.
إعادة التدوير هو الحل الأمثل للبيئة لحل مشكلة التخلص من الإطارات. في هذه العملية، يتم تخفيض الإطارات إلى فتات أو مساحيق ثم يتم دمجها مع منتجات المطاط الجديدة. لسوء الحظ، لا يمكن للتكنولوجيات الحالية إعادة تدوير الإطارات اقتصاديا. وبالتعاون مع شركائنا في الصناعة "فر تك غلوبال بتي لت"، وهم أيضاً زملائي في جامعة ديكين؛ قمت أنا بوضع منهج جديدًا لإعادة تدوير الإطارات. هذا المنهج يتناول المخاوف البيئية أثناء إنتاج المواد التي يمكن استخدامها في مجموعة واسعة من المنتجات الراقية، بما في ذلك الإطارات الجديدة. تبدأ عملية إعادة التدوير التقليدية عن طريق تمزيق الإطارات القديمة، تليها عملية الطحن الثانوي مرة واحدة حيث يتم إزالة الصلب والألياف الصناعية. يتم سحق المطاط ليتوفر لإعادة تصنيع المنتج.
حتى الآن، عملية سحق المطاط لا يمكن أن تستخدم إلا في تطبيقات محدودة، منخفضة القيمة، مثل الإسفلت المضاف للطرق. هذا المسحوق هو مادة خاملة وغير مناسبة للاستخدام في العديد من المنتجات التي تتطلب تفكيك - حيث يتم تحويل المطاط إلى مواد أكثر دوامًا عن طريق إضافة الكبريت أو المواد الكيميائية الأخرى.
من خلال اختبار ودراسة تكنولوجيا إعادة التدوير على براءة اختراع من قبل شركة "فر تك غلوبل"، قام فريقي وأنا بتمثيل هذه التكنولوجيا التي تقلل من كفاءة الإطارات لتحولها إلي مسحوق من المطاط أفضل مما كان من الممكن أن يكون عليه في السابق. هذه التكنولوجيا أيضًا تستخدم في تعديل مسحوق المطاط ليصبح أكثر مثل الأصلي، المطاط الذي يطلق عليه اسم "العذراء". وهذه العملية تعرف باسم "ديفولكانيساتيون" وهي عكس العملية الكيميائية المستخدمة في صناعة الإطارات. وقد فشلت عمليات التفكيك الحالية في تحقيق قدر كبير من التفجير، وتحقيق جودة متسقة، أو كانت باهظة التكلفة. وتستند التكنولوجيا لدينا على طريقة الحرارية الميكانيكية. وتنطوي هذه العملية على إزالة التفجير أثناء النشر، وهي مجدية اقتصاديًا ومجدية تجاريًا. المسحوق الذي تم إنشاؤه خلال عملية إعادة التدوير لدينا هو أفضل بكثير من المطاط المعاد تدويره بطريقة تقليدية.
وعلاوة على ذلك، تستخدم هذه التكنولوجيا أيضًا مع غاز الأوزون في إعادة "تفعيل" مسحوق المطاط. هذا يغير التركيب الكيميائي من مسحوق المطاط، مما يجعله أكثر توافقًا مع البلاستيك لتصنيع المنتجات المركبة. وهذا بدوره، من المحتمل أن يؤدي إلى مجموعة أوسع من المنتجات المطاطية والبلاستيكية. يمكن لمساحيق المطاط عالية الجودة التي تنتجها هذه التكنولوجيا المبتكرة أن تحل محل المطاط الطبيعي والاصطناعي في تصنيع المنتجات مثل الإطارات الجديدة، وقطع غيار السيارات ومواد العزل. وعلاوة على ذلك، فإن عملية إعادة التدوير تعالج أجزاء مختلفة من الإطار بشكل منفصل عن طريق أخذ تركيبات مختلفة منه. هذا ينتج درجات مختلفة من مسحوق المطاط من فوقه، وجانبية وقطع مخصصة منه. كما تستخدم عملية إعادة التدوير هذه طاقة أقل، مما يجعلها تمثل تكنولوجيا تصنيع خضراء مع انخفاض انبعاث الكربون وانخفاض التأثير البيئي الضار. وتتيح هذه الانطلاقة الآن طريقة اقتصادية لإنتاج مواد ذات قيمة مضافة من الإطارات في نهاية حياتها، مع انخفاض استهلاك الموارد، وكذلك تقدم منافع بيئية أكبر.
تشكل الإطارات المستعملة خطرًا بيئيًا كبيرًا في جميع أنحاء العالم، حيث يتم التخلص من أكثر من مليار إطار سنويًا. معظم هذه الإطارات ينتهي بها المطاف في مكب النفايات. وتشير التقديرات إلى أن أكثر من 20 مليون إطار من إطارات السيارات تتطلب التخلص منها في أستراليا كل عام. فقط 23% من هذه الإطارات يتم إعادة تدويرها. وهناك 64% من الإطارات الضخمة يتم طمرها، وتلقى نحو 14% منها أضرارًا غير مشروعة. وضع الإطارات المستعملة في مكب النفايات هو الخيار المرغوب فيه بشكل قليل. بسبب هيكل الإطار المرتبط بشكل قوي، فإن المطاط يستغرق وقتًا طويلًا جدًا لكي يتحلل بشكل طبيعي كما يسبب تلوث خطير للبيئة.
وتشكل الإطارات المستعملة الموجودة في مكب النفايات أيضاً خطراً كبيراً عند حرقها؛ فإذا ما أطلقت النار، فإنها تطلق انبعاث سام. ويمكن للإطارات الموجودة في مكب النفايات أيضاً أن ترشح المواد الكيميائية الضارة في البيئة، مما يحتمل أن تتلوث أنظمة المياه المحلية. تحتوي المادة التي تترشح من لمطاط الإطارات على معادن ثقيلة مثل الكادميوم والكروم والرصاص والزنك والنحاس والموليبدينوم والسيلينيوم والكبريت ومادة مركابتوبنزوثيازول والهيدروكربونات المتعددة السامة للغاية (PAHs)، مما يسبب مشاكل مثل تهيج الجلد والعين وكذلك أضرار للجهاز التنفسي وسرطان. أكوام من الإطارات المستخدمة يمكن أيضًا أن تكون مواقع لتربية البعوض والفئران وغيرها من الحيوانات الأليفة وانتشار والأمراض. وأخيرًا، وضع الإطارات في مكب النفايات غير مرغوب فيه لأن المطاط المستخدم لا يمكن استخدامه في تصنيع منتجات جديدة.
إعادة التدوير هو الحل الأمثل للبيئة لحل مشكلة التخلص من الإطارات. في هذه العملية، يتم تخفيض الإطارات إلى فتات أو مساحيق ثم يتم دمجها مع منتجات المطاط الجديدة. لسوء الحظ، لا يمكن للتكنولوجيات الحالية إعادة تدوير الإطارات اقتصاديا. وبالتعاون مع شركائنا في الصناعة "فر تك غلوبال بتي لت"، وهم أيضاً زملائي في جامعة ديكين؛ قمت أنا بوضع منهج جديدًا لإعادة تدوير الإطارات. هذا المنهج يتناول المخاوف البيئية أثناء إنتاج المواد التي يمكن استخدامها في مجموعة واسعة من المنتجات الراقية، بما في ذلك الإطارات الجديدة. تبدأ عملية إعادة التدوير التقليدية عن طريق تمزيق الإطارات القديمة، تليها عملية الطحن الثانوي مرة واحدة حيث يتم إزالة الصلب والألياف الصناعية. يتم سحق المطاط ليتوفر لإعادة تصنيع المنتج.
حتى الآن، عملية سحق المطاط لا يمكن أن تستخدم إلا في تطبيقات محدودة، منخفضة القيمة، مثل الإسفلت المضاف للطرق. هذا المسحوق هو مادة خاملة وغير مناسبة للاستخدام في العديد من المنتجات التي تتطلب تفكيك - حيث يتم تحويل المطاط إلى مواد أكثر دوامًا عن طريق إضافة الكبريت أو المواد الكيميائية الأخرى.
من خلال اختبار ودراسة تكنولوجيا إعادة التدوير على براءة اختراع من قبل شركة "فر تك غلوبل"، قام فريقي وأنا بتمثيل هذه التكنولوجيا التي تقلل من كفاءة الإطارات لتحولها إلي مسحوق من المطاط أفضل مما كان من الممكن أن يكون عليه في السابق. هذه التكنولوجيا أيضًا تستخدم في تعديل مسحوق المطاط ليصبح أكثر مثل الأصلي، المطاط الذي يطلق عليه اسم "العذراء". وهذه العملية تعرف باسم "ديفولكانيساتيون" وهي عكس العملية الكيميائية المستخدمة في صناعة الإطارات. وقد فشلت عمليات التفكيك الحالية في تحقيق قدر كبير من التفجير، وتحقيق جودة متسقة، أو كانت باهظة التكلفة. وتستند التكنولوجيا لدينا على طريقة الحرارية الميكانيكية. وتنطوي هذه العملية على إزالة التفجير أثناء النشر، وهي مجدية اقتصاديًا ومجدية تجاريًا. المسحوق الذي تم إنشاؤه خلال عملية إعادة التدوير لدينا هو أفضل بكثير من المطاط المعاد تدويره بطريقة تقليدية.
وعلاوة على ذلك، تستخدم هذه التكنولوجيا أيضًا مع غاز الأوزون في إعادة "تفعيل" مسحوق المطاط. هذا يغير التركيب الكيميائي من مسحوق المطاط، مما يجعله أكثر توافقًا مع البلاستيك لتصنيع المنتجات المركبة. وهذا بدوره، من المحتمل أن يؤدي إلى مجموعة أوسع من المنتجات المطاطية والبلاستيكية. يمكن لمساحيق المطاط عالية الجودة التي تنتجها هذه التكنولوجيا المبتكرة أن تحل محل المطاط الطبيعي والاصطناعي في تصنيع المنتجات مثل الإطارات الجديدة، وقطع غيار السيارات ومواد العزل. وعلاوة على ذلك، فإن عملية إعادة التدوير تعالج أجزاء مختلفة من الإطار بشكل منفصل عن طريق أخذ تركيبات مختلفة منه. هذا ينتج درجات مختلفة من مسحوق المطاط من فوقه، وجانبية وقطع مخصصة منه. كما تستخدم عملية إعادة التدوير هذه طاقة أقل، مما يجعلها تمثل تكنولوجيا تصنيع خضراء مع انخفاض انبعاث الكربون وانخفاض التأثير البيئي الضار. وتتيح هذه الانطلاقة الآن طريقة اقتصادية لإنتاج مواد ذات قيمة مضافة من الإطارات في نهاية حياتها، مع انخفاض استهلاك الموارد، وكذلك تقدم منافع بيئية أكبر.
الرابط مصدر المقال
