מדענים למדו איך להפוך אשפה לדלק: איך זה עובד

מדי שנה מיוצרים מאות מיליוני טונות של פלסטיק. רובם הופכים לפסולת ויתפרקו במשך מאות שנים, ובכך ייצרו בעיות סביבתיות גלובליות. לכן, מדענים הפנו את תשומת לבם למציאת דרכים להמיר פלסטיק לאנרגיה, כולל דלק נוזלי המתאים למנועים ולשימושים תעשייתיים. והם מצאו אותו. קרא עוד במאמר Rambler.

פירוליזה: השיטה העיקרית להמרת פלסטיק

הטכנולוגיה שבמוקד היום נקראת פירוליזה. התהליך כולל חימום פסולת פלסטיק לטמפרטורות גבוהות בהיעדר חמצן, מה שגורם למולקולות פולימר ארוכות להתפרק לשרשראות פחמימנים קצרות יותר – נוזל, גז וחלקים מוצקים.

פירוליזה אינה חדשה; זה נחקר במשך עשרות שנים. בצורתו הסטנדרטית, הוא מייצר תערובת של מוצרים שניתן לעבד לאחר מכן לבנזין, סולר או מזוט. עם זאת, מפעלי פירוליזה קלאסיים דורשים לעיתים קרובות זרזים (מאיצי תגובה כימית) כדי להגביר את יעילות הדלק ולשפר את האיכות, מה שמגדיל את העלות והמורכבות של התהליך.

ההתקדמות המדעית האחרונה

אחת ההתקדמות המרכזיות לאחרונה הגיעה מעבודתם של מדענים מאוניברסיטת ייל, שפיתחו מפעל פירוליזה שאינו משתמש בזרזים יקרים. לפי Yale Engineering, באמצעות כורים מודפסים בתלת מימד עם מבנים נקבוביים, הם הצליחו להמיר כ-66% מהפלסטיק לרכיבים שימושיים מבחינה כימית המתאימים לדלק.

במערכת זו, תכנון הכור עצמו משחק תפקיד חשוב. הוא מחולק לשלושה אזורים עם גדלי נקבוביות שונים, המאפשרים לפלסטיק להתפרק צעד אחר צעד. פיסות חומר גדולות מתפרקות תחילה לתרכובות קטנות יותר ולאחר מכן לפחמימנים פשוטים. גישה זו מפחיתה את היווצרות תוצרי לוואי והופכת את התהליך לניהול יותר. הודות לכך, תהליך הפירוק הפלסטי מתרחש עקב הטמפרטורה והצורה של הכור ללא שימוש בזרזים כימיים, מה שלעתים קרובות מסבך ומייקר את עלות הטכנולוגיה.

גילוי יוצא דופן של מדענים לגבי שיבוט גנים

ראוי לציין כי לא כל הפלסטיק מומר בקלות לדלק. פוליאתילן (PE), פוליפרופילן (PP) ופוליסטירן (PS) נחשבים למתאימים ביותר בשל המבנה הכימי שלהם.

דוגמאות לפרויקטים פעילים

טכנולוגיית פירוליזה שימשה לא רק במעבדות. לדוגמה, הסטארט-אפ המקסיקני Petgas משתמש במפעל פירוליזה כדי לעבד פסולת פלסטיק לבנזין, סולר, נפט ופרפין. המכשיר שלו מחמם פלסטיק ללא חמצן, בתחילה משתמש בגז פרופאן כדי להתחיל את התהליך, ואז מקיים את האנרגיה מהגז המשוחרר.

מפעל כזה מסוגל לעבד כ-1.5 טון פלסטיק בשבוע, לייצר יותר מ-350 ליטרים של דלק (≈1350 ליטר). עם זאת, לדברי החברה, פליטת פחמן דו חמצני נמוכה יותר מאשר בדלקים מסורתיים – אם כי זה עדיין לא הופך את התהליך לנקי לחלוטין מבחינת פליטת פחמן.

גם פרויקטים תעשייתיים גדולים יותר יוצאים לפועל בהדרגה: בעיר קינשאסה שבקונגו מתוכננת תחנת כוח תרמית מפלסטיק שתעבד מאות טונות של פסולת פלסטיק מדי יום ותייצר חשמל, סולר וחומרי סיכה תעשייתיים.

נושאים טכניים, כלכליים וסביבתיים

למרות שהרעיון מושך, להפיכת פלסטיק לדלק יש מגבלות כלכליות וסביבתיות כאחד.

1. צריכת אנרגיה. פירוליזה דורשת טמפרטורות גבוהות – מאות מעלות צלזיוס – מה שגורם לתהליך לצרוך הרבה אנרגיה. שימוש בחשמל לחימום יכול להגדיל את טביעת הרגל הפחמנית שלך אם האנרגיה אינה ממקור מתחדש.
2. פליטות ואיכות דלק. מוצרי פירוליזה נוזלית לא תמיד עומדים בתקנים של מנועי בנזין ודיזל ללא זיקוק ועיבוד נוסף. שיטות פירוליזה מסוימות משתמשות בזרזים או ששלב פיצוח נוסף נחוץ להפקת דלק באיכות הנדרשת.
3. תלות מתמשכת במקורות מאובנים. אימוץ נרחב של טכנולוגיות כאלה יכול רק לעכב את המעבר הרחק מדלקים מאובנים ולעודד המשך ייצור פלסטיק במקום צריכת פלסטיק מופחתת.

כיום, טכנולוגיה להפיכת פלסטיק לדלק היא עדיין רק פתרון זמני. הן יכולות להפחית את העומס על מטמנות ולהפחית חלקית את התלות בפחמימנים בתוליים, אך שיטות כאלה אינן מבטלות את הבעיה העיקרית – הגידול המתמשך בייצור הפלסטיק והצטברותם בסביבה. לכן מבחינה סביבתית זו רק דרך זמנית להתמודד עם השלכות המערכת הקיימת.

בעבר כתבנו שמדענים למדו איך להפוך את העור לשקוף.