جهاز يحول كل كيلوغرام من البلاستيك إلى لتر من الوقود

تستطيع المجتمعات في الاقتصادات الناشئة تحويل نفاياتها البلاستيكية إلى زيت وقود يمكن استخدامه كبديل للديزل أو الكيروسين.

ونفذت مجموعة أبحاث جامعة كنتاكي للتكنولوجيا المناسبة والاستدامة (UKATS) اختبارًا تجريبيًا للعملية في كمبالا، أوغندا، بالتعاون مع جامعة ماكيريري وحلول الطاقة المؤسسية.

يمكن تحويل كيلوغرام واحد من البلاستيك إلى لتر واحد من زيت الوقود. العملية بسيطة ويمكن تصميمها للأداء في منطقة محدودة الموارد.

البلاستيك مزايا كبيرة و عيوب قاتلة

أخف وأقوى وأرخص من المواد الأخرى، البلاستيك حقًا معجزة في الكيمياء الحديثة. ومع ذلك، على الرغم من فوائده، فهناك كتلة متزايدة من نفايات البلاستيك المدارة تدمر النظام البيئي العالمي.

فقط جزء صغير جداً من النفايات البلاستيكية يتم إعادة تدويره بالفعل. في الاقتصادات الصناعية ذات البنية التحتية المتطورة، في حين ينتهي معظم البلاستيك في مكب النفايات. في البلدان النامية والأماكن التي لا توجد فيها خيارات سهلة للتخلص من النفايات، غالباً ما تنتهي النفايات البلاستيكية على الأرض وفي المجاري المائية.

بمجرد دخول النفايات البلاستيكية إلى النظام البيئي، تستمر لعقود أو حتى قرون. الكثير من هذه النفايات البلاستيكية ينتهي في المحيط. وفقا لمؤسسة إلين ماك آرثر ، بحلول عام 2050، ستتجاوز كتلة نفايات البلاستيك في المحيط كتلة الأسماك.

كيف يمكن تحويل البلاستيك لوقود؟

طورت مجموعة UKATS جهازاً لتحليل نفايات البلاستيك ببطء باستخدام حرارة حرق الأخشاب.

تتمثل التقنية التي يمكن نشرها كجزء من الاقتصاد المدار محليًا في تحويل نفايات البلاستيك إلى زيت الوقود، وهو مناسب للاستخدام في محرك الديزل أو موقد طهي الكيروسين. يتم تحويل البوليمرات البلاستيكية مثل البولي إيثيلين عالي الكثافة والمنخفض والبولي بروبيلين والبوليستيرين إلى وقود سائل عن طريق عملية تسمى التحلل الحراري، أو الانحلال الحراري البطيء.

أثناء العملية، تنقسم البوليمرات طويلة السلسلة التي تشكل البلاستيك إلى جزيئات أصغر وأصغر، بحيث تصل في النهاية إلى وزن جزيئي وقيمة تسخين مماثلة لتلك الموجودة في وقود الديزل أو الكيروسين.

يمكن استخدام هذا الوقود مباشرة في محرك ديزل غير معدل. باستخدام هذه العملية، يمكن تحويل 1 كيلوغرام من البلاستيك إلى 1 لتر من زيت الوقود. الكيمياء بسيطة ويمكن تصميم عملية للأداء في منطقة محدودة الموارد. طور مختبر أبحاث UKATS جهازًا مصنوعًا من مواد متاحة على نطاق واسع في البلدان النامية.

يقوم الجهاز ببطء بتحويل النفايات البلاستيكية باستخدام الحرارة الناتجة عن حرق الأخشاب أو الكتلة الحيوية الأخرى. الكيمياء بسيطة ويمكن إجراء العملية على نطاق صغير مع خبرة فنية محدودة.

ميزة إنتاجية

قد يكون للبلدان النامية ميزة على الغرب في هذه التقنية. في الاقتصادات المتقدمة، معظم النفايات غير مفروزة، مما يجعل العملية أكثر تحديا. في الاقتصادات الناشئة، يمكن للناس فرز النفايات بأنفسهم وتفريز البلاستيك المناسب بسهولة.

عملية تحويل النفايات البلاستيكية إلى زيت وقود باسم Trash to Tank، أو 3T تختلف عن جهود إعادة التدوير الأخرى حيث يتم استهلاك البلاستيك بالكامل. على الرغم من أننا لا نعني أن جهود إعادة التدوير سلبية بأي حال، فإنها لا تزيل البلاستيك من سلسلة التوريد. في النهاية، سيصل البلاستيك المعاد تدويره إلى النظام البيئي.

الجهود الأخرى مثل إعادة تصنيع البلاستيك كمواد بناء أو مجمعة للطرق هي أيضًا إيجابية، ولكنها تعمل فقط على تأخير انتقال البلاستيك في نهاية المطاف إلى النظام البيئي. بطبيعة الحال، يؤدي استخدام البلاستيك كوقود للمحرك إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الجو، لكن كما أظهرت الأبحاث، فهو أقل من الذي سيتم إطلاقه من وقود الديزل القائم على الوقود الأحفوري ولا يحتوي على انبعاثات الكبريت الضارة.

توفر عملية 3T حافزًا اقتصاديًا للمجتمعات المحرومة لمعالجة مشكلة نفايات البلاستيك بأنفسهم.

تعود عملية تحويل البلاستيك إلى وقود بالفائدة على الناس من خلال المساهمة في المجتمعات النظيفة والازدهار من خلال توفير فرص العمل لأصحاب المشاريع المحليين، والكوكب من خلال منع البلاستيك من دخول النظام البيئي وإنتاج وقود أنظف. باختصار ، توفر حافزًا اقتصاديًا للمجتمعات المحرومة لمعالجة مشكلة نفايات البلاستيك بأنفسهم.

تطبيق ناجح في أوغندا

تم تنفيذ اختبار تجريبي في أوغندا. قام الفريق باختيار وتدريب فريق محلي على إنتاج الوقود من نفايات البلاستيك المجمعة محليًا وبيعه كشركة جانبية.