Переработка мусора + Ученые

Лето 2024 года стало важным для России в сфере утилизации отходов: в Воскресенском городском округе завершается строительство первого завода энергоутилизации отходов компании «РТ-Инвест». Этот проект, расположенный близ деревни Свистягино, стал важным шагом к эффективному управлению отходами и переходу на экологически чистые технологии.

На площади 12,5 гектаров возведен современный завод, способный перерабатывать 700 000 тонн отходов ежегодно. В процессе строительства было задействовано около 600 специалистов, которые смонтировали 7 000 тонн металлоконструкций, залили 43 000 кубометров бетона и проложили 600 километров кабелей. Уровень локализации оборудования составил 70%, что значительно выше изначально запланированных 55%.

Летом проходили пусконаладочные работы — они уже перешли в стадию непрерывного цикла. Испытания нужны, чтобы проверить все системы в различных режимах перед промышленной эксплуатацией. Рабочие уже приступили к продувке трубопроводов пара высокого давления, почти закончены работы по наладке системы очистки дымовых газов, золо- и шлакоудаления.

На заводе успешно завершилась установка ключевых систем, включая три котла высотой 42 метра и весом до 2 000 тонн каждый. Важным этапом стало включение валоповоротного устройства паровой турбины, что позволило начать подготовку к выработке электричества для общественной сети. В ближайшее время завершится промывка масла системы, после чего турбина будет полностью готова к включению.

Продолжается монтаж трех быстродействующих охладительных установок, которые предназначены для сброса пара в случае аварийного отключения. Также ведутся работы в отделении шлакоудаления. Практически завершен монтаж конвейеров и магнитных сепараторов.

Смонтирован один из кранов переноса отходов. Масштабная конструкция способна разом удерживать до 30 тонн отходов! Кран будет захватывать «хвосты» их бункерного отделения и перемещать их в котлы, где они будут утилизироваться на колосниковых решетках при температуре 1260 градусов. Управлять кранами операторы смогут с помощью специальных кресел, которые уже полностью подключены.

Одной из значимых особенностей завода является система весового контроля, которая позволяет отслеживать все поступающие на утилизацию отходы. Это обеспечивает не только точность учета, но и возможность анализа данных для оптимизации работы предприятия. После проходной отходы проходят радиационный контроль и отправляются в котлы, где они утилизируются при температуре свыше 1260 градусов.

Открытие завода в Свистягино станет важным шагом к устойчивому развитию и улучшению экологической ситуации в стране. Предприятие будет утилизировать и превращать в энергию 700 000 тонн в год. Термическая переработка - единственный способ прекратить захоронение отходов, раз и навсегда устранить неприятные запахи и остановить выброс в атмосферу вредных веществ. Завод в Свистягино – первый из пяти объектов энергоутилизации «РТ-Инвест», который вышел на завершающую стадию строительства.

С распространением электромобилей и ростом спроса на литий-ионные батареи утилизация аккумуляторных отходов превратилась в серьезную экологическую проблему. Исследователи из Университета Райса под руководством Джеймса Тура разработали инновационный метод переработки, который может произвести революцию в этой области за счет снижения затрат и воздействия на окружающую среду, связанного с этими процессами.

Традиционные методы переработки аккумуляторов основаны на интенсивных термических или химических процессах, которые являются дорогостоящими и загрязняют окружающую среду. Чтобы решить эти проблемы, команда Райса разработала новую методику под названием «флэш-нагрев Джоуля» (FJH). Этот процесс включает в себя пропускание электрического тока через умеренно прочный материал для его быстрого нагрева и превращения в другие вещества.

Применив эту методику, исследователи успешно нагрели отходы аккумуляторов до 2500 кельвинов (около 4040°F) за несколько секунд. В результате такого быстрого нагрева образовались уникальные структуры с устойчивыми сердечниками и магнитными оболочками. Эти магнитные характеристики облегчили отделение и очистку активных материалов батарей.

Во время такого разделения катоды батарей на основе кобальта, широко используемые в электромобилях и связанные с высокими экологическими и социальными издержками, продемонстрировали неожиданную намагниченность во внешних слоях оксида кобальтовой шпинели. Это упростило их извлечение и очистку, в результате чего степень извлечения металла из батарей достигла 98 %. Кроме того, структура аккумуляторных материалов оставалась стабильной, что позволяло повторно использовать их в новых катодах.

Исследование подчеркивает экологические и экономические преимущества этого нового метода по сравнению с традиционными методами разрушительной переработки. Кроме того, процесс FJH может быть интегрирован в непрерывную систему переработки отработанных литий-ионных батарей, предлагая перспективное решение проблемы утилизации аккумуляторных отходов.

Последние работы также показывают, что этот метод может быть использован для эффективной регенерации графитовых анодов из отработанного графита, предлагая комплексное решение для переработки как катодов, так и анодов батарей. Этот процесс, способный производить метрическую тонну материалов в день, может снизить зависимость от вновь добываемых руд для производства литий-ионных батарей.

Новый процесс с использованием дешевых катализаторов расщепляет полиэтилен и полипропилен на строительные блоки, позволяя превращать обычные пластиковые предметы в новые продукты

Пластиковые бутылки и пакеты можно превратить в химические строительные блоки и сделать из них новый пластик со всеми свойствами первичного материала. Еще предстоит преодолеть ряд препятствий, но новый процесс - это большой шаг к созданию по-настоящему циркулярной экономики для пластика.

С 1950-х годов на свалки попало около 5 миллиардов тонн пластика, а на переработку ушло лишь 9 процентов от произведенного. При существующих технологиях пластик разрушается при каждом цикле переработки и попадает на свалку только после нескольких циклов этого процесса.

Джон Хартвиг из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги ранее разработали процесс, который расщепляет отходы пластика на составные части, но он опирался на дорогостоящие металлические катализаторы - иридий, рутений и палладий, которые безвозвратно терялись в ходе процесса. Хартвиг говорит, что этот метод «годится для академической статьи, для демонстрационных целей, но не близок к тому, что нужно для чего-то, что можно было бы представить себе как промышленное».

Теперь его команда обнаружила усовершенствованный процесс, который работает как с полиэтиленом, из которого делают большинство пластиковых пакетов, так и с полипропиленом, используемым для изготовления более твердых предметов, и использует только катализаторы, которые считаются настолько распространенными, что, по сути, являются «грязью», говорит Хартвиг.

Пластмассы состоят из больших молекул, называемых полимерами, которые состоят из более мелких единиц, называемых мономерами, соединенных вместе. Катализаторы разрушают химические связи полимеров, превращая их в газообразные мономеры, из которых можно собрать новый пластик со всеми свойствами первичного материала, который никогда не подвергался переработке.

В экспериментах команда использовала два катализатора - натрий на оксиде алюминия и оксид вольфрама на диоксиде кремния - для превращения смеси полиэтилена и полипропилена в мономеры пропилен и изобутилен с эффективностью почти 90 процентов.

Бенджамин Уорд из Университета Кардиффа (Великобритания), не принимавший участия в исследовании, говорит, что переработка пластика осложняется тысячами добавок, таких как красители, антипирены и пластификаторы, которые могут составлять до трети готового продукта и загрязнять конечный продукт после переработки. «Это откладывает свалку. Это откладывает экологическую проблему. Но не предотвращает ее полностью», - говорит он.

Уорд считает, что новый процесс решает проблему добавок, поскольку разделение материала на составляющие его газообразные мономеры также удаляет добавки.

Хартвиг предупреждает, что предстоит преодолеть еще много препятствий, и что процесс был протестирован только в присутствии небольшого количества распространенных добавок. «Будут добавки, которые... будут отравлять, подавлять катализатор», - говорит он. «Нам нужно либо найти способ их разделения, что, возможно, не совсем оптимально, либо найти различные структуры или составы катализаторов, которые будут более устойчивы к некоторым из этих добавок. Это абсолютно непростая задача».

Крессида Боуйер из Университета Портсмута (Великобритания) говорит, что даже когда у нас есть процесс, способный разделить отходы пластика на составные части и противостоять добавкам, все равно возникают дополнительные проблемы. «Необходимо принимать во внимание токсичность и утилизацию конечных продуктов переработки [таких как катализаторы и добавки]. Они могут перевесить все предполагаемые преимущества технологий рециклинга», - говорит она. Переработка не должна рассматриваться как какое-то решение или обоснование для сохранения или увеличения производства одноразовых и ненужных пластиков и продолжения преобладающей культуры «бери и делай отходы».

В Казани завершилась установка около 50 малых архитектурных форм (МАФ) из переработанного пластика. В рамках проекта, направленного на экологию, для создания уличной мебели было использовано 3 тонны вторсырья, собранного как из пунктов сбора, так и от неравнодушных жителей города.

Среди новых объектов — скамейки, урны и шахматные столы, которые можно найти в общественных пространствах, таких как сквер у администрации Вахитовского и Приволжского районов, а также в конце улицы Баумана. В экстрим-парке «УРАМ» установлены два шахматных стола, а у волейбольной площадки на Кремлевской набережной смонтированы две кабинки для переодевания.

В парке им. Горького появились четыре шахматных стола со скамейками, а возле Центра семьи «Казан» — шесть скамеек и урн. Также новые объекты были размещены во дворе центра современной культуры «Смена» и у станции метро «Дубравная».

Основатели мастерской Qullar сообщили, что до конца августа в городе планируется установка еще двух беседок, кашпо и лавок из вторсырья. Мэр Казани Ильсур Метшин ранее поддержал инициативу жителей улицы Профессора Камая, которые собрали 190 кг пластика для изготовления уличной мебели и спортивных элементов.

Компания Qullar перерабатывает до одной тысячи тонн пластика в месяц, активно участвуя в создании экологически чистых решений для города.

Пластиковые отходы, особенно в океанах, наносят ущерб морской флоре и фауне. Животные могут запутываться в пластиковых сетях или поедать микропластик, что приводит к их гибели.Со временем пластиковые изделия разлагаются на мелкие частицы — микропластик. Эти частицы проникают в почву, воду и даже в пищевые цепочки, вызывая потенциальные риски для здоровья человека.

Пластиковые отходы могут загрязнять почву и водоемы, что негативно сказывается на экосистемах и качестве питьевой воды.Многие виды пластика трудно перерабатываются, и значительная часть оказывается на свалках или в природе, усугубляя проблему загрязнения.

С учетом этих факторов, проекты по переработке пластика и созданию малых архитектурных форм из вторсырья не только способствуют улучшению городской инфраструктуры, но и помогают снизить негативное воздействие пластика на окружающую среду.