التحلل الحراري بالموجات الدقيقة - تقنية جديدة لإعادة تدوير النفايات

عبوات بلاستيكية مغلفة بالألمنيوم - قد يقول معظم الناس إنهم لم يسمعوا بمثل هذه العبوات، لكن كل شخص تقريبًا صادفها في حياته اليومية. لطالما استُخدمت هذه العبوات في صناعة أنابيب معجون الأسنان، ولكنها استُخدمت بنشاط في السنوات الأخيرة في المشروبات والمنتجات الغذائية وأغذية الحيوانات الأليفة.

حاليًا، يحتل هذا النوع من التغليف المرتبة الثالثة بعد زجاجات الألومنيوم والبلاستيك. وما يميز التغليف اللامينيت عن غيره من أنواع التغليف هو عدم وجود علامة تُشير إلى إمكانية إعادة التدوير.

ولكن بالنسبة للمصنعين، فإن التغليف البلاستيكي المصنوع من الألومنيوم هو الجذاب للغاية، حيث أن إنتاجه يتطلب القليل من الطاقة، وهو خفيف الوزن، مما يقلل من تكاليف النقل، كما يوفر هذا النوع من التغليف حماية جيدة من الضوء والتأثير السلبي للعوامل الخارجية.

تزداد شعبية هذا النوع من التغليف كل عام بنسبة 10-15%، حيث لا توجد أسباب حقيقية للتخلي عن هذا النوع من التغليف.

ومن الجدير بالذكر أنه في المملكة المتحدة، يتم استخدام ما يزيد عن 170 ألف طن من الصفائح سنوياً لإنتاج مثل هذه العبوات، مع دفن 17 ألف طن من الألومنيوم تحت الأرض.

جاءت فكرة إعادة تدوير هذه العبوات من الدكتور كارلوس لودلو-بالافوكس من جامعة كامبريدج. في عام ١٩٩٧، سمع الأستاذ قصة عن كيفية حفظ لفافة لحم مقدد في فرن الميكروويف لفترة طويلة جدًا، مما أدى إلى تحول الطعام إلى جمر أحمر. في فرن الميكروويف، حدثت عملية انحلال حراري، ناتجة عن إشعاع الميكروويف. تحت تأثير درجات الحرارة العالية، تحللت المواد العضوية. أثناء عملية الانحلال الحراري، انفصل المعدن الذي كان جزءًا من المادة.

بدأ كارلوس عمله بوضع الكربون الحبيبي وقطعة من التغليف الرقائقي في فرن ميكروويف عادي، ثم استبدل الهواء داخل الفرن بالنيتروجين. ثم شغّل الفرن بكامل طاقته (1.2 كيلوواط). بعد حوالي دقيقتين، وصلت درجة الحرارة داخل الفرن إلى 600 درجة مئوية، وبدأت الرقائق بالانفصال إلى زيوت وكربونات غازية ورقائق ألومنيوم.

الآن، وبعد مرور 15 عامًا، قرر الباحثون اختبار هذه الطريقة في مصنع بلوتن بالمملكة المتحدة. يستخدم المصنع مبدأً مشابهًا لمبدأ فرن الميكروويف التقليدي، مع فارق وحيد يتمثل في أن قوة فرن المصنع تبلغ 150 كيلوواط.

تستغرق العملية بأكملها، التي تُحوّل مواد التغليف إلى ألومنيوم وهيدروكربونات، ثلاث دقائق فقط، ولا تُصدر أي انبعاثات سامة في الغلاف الجوي. يُمكن استخدام الألومنيوم الناتج بهذه الطريقة في عمليات إعادة الصهر، بينما تُستخدم الهيدروكربونات لإنتاج الوقود.

هذا المصنع لإعادة تدوير النفايات، الذي ترعاه جزئيًا شركات أغذية عملاقة، جاهزٌ تمامًا لبدء العمل على إعادة تدوير عبوات اللامينيت. ووفقًا للتقديرات، سيتمكن المصنع من إعادة تدوير أكثر من ألفي طن من العبوات سنويًا، مع تحقيق الاكتفاء الذاتي الكامل وتوليد طاقة كافية. إضافةً إلى ذلك، تم إبرام اتفاقية مع مُصنّعي عبوات اللامينيت البلاستيكية والألومنيوم لإعادة تدوير النفايات الصناعية، وستكون تكلفة إرسالها إلى مصنع إعادة التدوير أقل من تكلفة إرسالها إلى مكب النفايات.

لا يتوقف عمل الباحثين عند هذا الحد. فمجموعة كارلوس تختبر بالفعل مواد متنوعة بتعريضها للتحلل الحراري بالموجات الدقيقة.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]