جهان سالانه میلیون ها تن زباله پلاستیکی و لاستیک تولید می کند. بیشتر این زباله ها سوزانده شده یا برای دفن زباله استفاده می شود. سوختن باعث آزاد شدن گازهای مضر و تهدیدی برای محیط زیست می شود. فن آوری پیرولیز به عنوان راه حلی برای شکستن زباله های پلاستیکی و لاستیک ظاهر شد. پیرولیز شامل تجزیه حرارتی مواد کربن دار در یک محیط بدون اکسیژن است. در طی این فرآیند، فشار سیستم توسط فشار بخار آب محدود نمی شود. به عبارت دیگر، پیرولیز فرآیند گرم کردن زیست توده در غیاب اکسیژن است. تصور می شود این رویکرد به کاهش ضایعات پلاستیکی و لاستیک کمک می کند. همچنین امکان بازیابی بخشی از انرژی مفید ذخیره شده در زیست توده را فراهم می کند.
استفاده از پیرولیز به بازیابی انرژی از زباله های پلاستیکی و زباله های تایر از طریق عملیات شیمیایی کمک می کند. بازیافت پلاستیک از طریق فرآیند پیرولیز شامل چندین مرحله است. تمام زباله های پلاستیکی قبل از دفع باید دسته بندی شوند. بازیافت مکانیکی شامل خرد کردن پلیمرها و آسیاب برودتی پلاستیک است. از طریق فرآیند پیرولیز، مولکولهای زنجیره بلند پلیمر با کمک فشار و گرما به زنجیرههای کوچکتری شکسته میشوند. در واقع، این شبیه به فرآیند طبیعی زمین برای تجزیه کربن و تولید نفت است. این فرآیند طبیعی میلیون ها سال طول می کشد. فرآیند پیرولیز پلاستیک سه محصول اصلی را تولید می کند: روغن زیستی، بیوچار و گاز سنتز.
روغن زیستی یا روغن پیرولیز را می توان به عنوان جایگزینی برای گازوئیل صنعتی در نظر گرفت. پس از طی فرآیند پیرولیز تصفیه لجن، روغن پیرولیز در دیگهای بخار، کوره ها، ژنراتورها، پمپ های دیزل، ژنراتورهای هوا/آب گرم، بخاری ها، سیالات حرارتی و سایر تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرد. گاز سنتز در کارخانههای پیرولیز مجدداً استفاده میشود و بیوچار یا کربن سیاه در صنعت پلاستیک/لاستیک و همچنین جوهر، رنگ و غیره استفاده میشود. زیست توده با ارزش حرارتی بالا را فقط میتوان برای تولید روغن زیستی در اثر حرارت استفاده کرد.
بازیافت تایر از طریق فرآیند پیرولیز شامل گرم کردن تایرهای کامل یا خرد شده بدون اکسیژن در یک راکتور ظرف بسته است. پلیمرهای لاستیکی شکسته می شوند و مولکول های کوچکتری را تشکیل می دهند. مولکول های کوچکتر تبخیر شده بیشتر برای تولید روغن زیستی یا روغن پیرولیز سوزانده می شوند. خواص جامد، مایع و گاز از فرآیند پیرولیز تایر بسته به شرایط فرآیند و مواد خام مورد استفاده به دست می آید.
یکی از مسائل مهم مرتبط با پیرولیز تایر، تولید جریانهای جامد است که تقریباً 40 درصد از کل تولید را تشکیل میدهند. فولاد با کمک آهنربا از جریان جامدات خارج می شود، اما بیوچار باقی مانده ارزشی جز سوخت کربن با درجه پایین ندارد.
اهمیتضایعات تایر و کارخانه های پیرولیز پلاستیک
مزیت اصلی فرآیند پیرولیز این است که ضایعات را تجزیه می کند و محصولات با ارزشی تولید می کند. در فرآیند پیرولیز از پلاستیک های ضایعاتی و لاستیک های ضایعاتی به عنوان زیست توده یا مواد اولیه استفاده می شود. فرآیند پیرولیز و خروجی فرآیند سازگار با محیط زیست هستند. پیرولیز می تواند سوخت دیزل مصنوعی تولید کند که می تواند وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش دهد. روغن های زیستی را می توان در داروسازی استفاده کرد. تحقیقات بیشتر می تواند به فناوری تبدیل شود که می تواند روغن زیستی را تبدیل کند و در آینده می تواند به سوخت جایگزینی برای موتورهای خودرو تبدیل شود. بیوچار یا کربن سیاه یک کود مفید در نظر گرفته می شود. بنابراین، تمام محصولات حاصل از فرآیند پیرولیز اشکال مختلف انرژی تجدید پذیر هستند.
جدای از این، فرآیند پیرولیز و فناوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است زیرا هیچ کمبودی در تامین پلاستیک زباله و لاستیک زباله وجود نخواهد داشت. این فناوری مدولار و انعطاف پذیرتر از سوزاندن است. فرآیند پیرولیز هیچ گونه گاز یا مواد شیمیایی مضر تولید نمی کند و محصول راه حل بهتری برای بازیافت منابع طبیعی ارائه می دهد. بهبود عملیات پیرولیز می تواند مقادیر زیادی زباله پلاستیکی و لاستیک را کاهش دهد.
چالش های ضایعات تایر و تجزیه در اثر حرارت پلاستیک
اقدامات یا اقدامات مناسب باید برای پر کردن شکاف های دانش فنی که در صنعت پیرولیز وجود دارد، انجام شود. وجود زیرساخت های پیشرفته را می توان به عنوان یکی دیگر از چالش های بزرگ در نظر گرفت. محصولات این فرآیند نیاز به نگهداری طولانی مدت دارند. دولت ها باید از توسعه فناوری پیرولیز حمایت کنند. علاوه بر شکاف های مرتبط با فناوری، صنایع دانش باید به تمام چالش های عمده مربوط به عملکرد عملیاتی بپردازند. ارتقاء و پایداری برای عملکرد صحیح واحد پیرولیز ضروری است.
