Pewien zespól badawczy, składający się z przedstawicieli różnych instytucji, pracuje obecnie nad przetwarzaniem w ramach upcyklingu odpadów z tworzyw sztucznych na płynne środki smarne, w tym oleje, płyny hydrauliczne, płyny do przenoszenia ciepła oraz smary ciekłe.
Znajdowanie nowych rozwiązań problemów z odpadami z tworzyw sztucznych może znacznie ulepszyć światowe praktyki zrównoważonego rozwoju oraz pomóc w uzyskaniu zielonej przyszłości. Podczas gdy obecnie wielu badaczy w skali międzynarodowej pracuje nad rozwiązaniem tego problemu, pewien nowy zespół, złożony z pracowników wielu instytucji, poszukuje sposobu zamiany tych odpadów w produkty o wysokich parametrach, mające wkład w ochronę środowiska.
Ten zespół badawczy pracuje na upcyklingiem odpadów z tworzyw, polegającym na przekształcaniu ich w płynne środki smarne, takie jak oleje, płyny hydrauliczne, płyny przenoszące ciepło oraz smary ciekłe.
Na czele projektu stoi Uniwerstytet Stanu Iowa (USA). Zespół obejmuje pracowników Państwowego Laboratorium Argonne (Argonne National Laboratory), firmy chemicznej Chevron Philips, firmy American Packaging Corp., zakładu utylizacji zasobów miasta Ames, sieci supermarketów Hy-Vee oraz Uniwersytetu A&M z Teksasu. Ali Erdemir, profesor na 66 Wydziale Mechanicznym J. Mike Walkera oraz Wydziale Inżynierii Materiałowej, kieruje pracami ze strony Uniwersytetu A&M.
Projekt ten jest jednym z 12 finansowanych przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych w ramach inicjatywy Plastics Innovation Challenge (Innowacyjne wyzwanie w dziedzinie tworzyw sztucznych), której celem jest zarówno zmniejszenie ilości odpadów tworzyw sztucznych w oceanach i na wysypiskach śmieci, jak i umieszczenie USA na pozycji światowego lidera w dziedzinie recyklingu tworzyw sztucznych oraz produkcji takich tworzyw, które z założenia nadają się do recyklingu. Wyniki badań nad przetwarzaniem odpadów z tworzyw na syntetyczne środki smarne oraz własnościami tribologicznymi tych smarów zostały ostatnio opublikowane w magazynie ChemSusChem1.
Przetwarzanie odpadów na środki smarne do układów mechanicznych
Prof. Erdemir powiedział, że jego zespół pracuje nad wspólnym celem zademonstrowania, w jaki sposób odpady z tworzyw sztucznych mogą być rozważnie i ekonomicznie przekształcane na środki smarne o wysokich parametrach i wykorzystane do minimalizacji tarcia oraz zużycia w układach mechanicznych. Zespół ma nadzieję, że jeśli badania zakończą się sukcesem, to ich wyniki będą mogły pomóc w redukcji zarówno zużycia energii, jak i emisji gazów cieplarnianych.
– Celem tego projektu jest zmniejszenie negatywnego oddziaływania setek milionów ton odpadów z tworzyw sztucznych poprzez upcykling tych odpadów, co będzie wspierało gospodarkę o obiegu zamkniętym i minimalizowało jej wpływ na środowisko naturalne. Te odpowiedzialnie przetwarzane materiały dostarczą nowych bodźców ekonomicznych poprzez rozwój w ramach nowatorskiego procesu upcyklingu, w celu wytworzenia innowacyjnych produktów o wartości dodanej – stwierdził prof. Erdemir.
Prof. Erdemir powiedział, że ogół społeczeństwa będzie mógł z dnia na dzień zobaczyć korzyści z tych badań w postaci mniej negatywnego wpływu odpadów z tworzyw sztucznych oraz tańszych – i potencjalnie lepiej funkcjonujących – środków smarnych używanych w samochodach oraz przemyśle.
– Zmniejszanie ilości opadów z tworzyw sztucznych dzięki zamianie ich na oleje smarne jest godne uwagi i może doprowadzić do bardziej zielonej i bardziej zrównoważonej przyszłości. Korzyści mogą być ogromne, ponieważ produkty końcowe opracowane w tym projekcie nie tylko pomogą zmniejszyć negatywny wpływ odpadów sztucznych na środowisko, ale także wykorzystać je w bardzo „zielony” i ciągle recyklingowy sposób – powiedział prof. Erdemir.
Prof. Erdemir stwierdził także, że dzięki zamianie odpadów na środki smarne o wysokich parametrach, które funkcjonują tak samo lub nawet lepiej od swoich tradycyjnych odpowiedników, mogą zostać osiągnięte korzyści dla komponentów mechanicznych, wykorzystujących smary do bezproblemowego i bezpiecznego działania. Korzyści te to: większa trwałość mechaniczna, sprawność oraz zgodność ze środowiskiem.
W dalszej kolejności zespół badawczy będzie zajmował się zarówno kosztami i technologią upcyklingu odpadów z tworzyw w celu zamiany ich na środki smarne, jak i właściwościami użytkowymi uzyskanego w ten sposób produktu.
– Mamy nadzieję, że na końcu naszego projektu zamienimy plastikowe śmieci na drogocenne środki smarne w rozsądny i opłacalny kosztowo sposób. Dzięki temu pomożemy w złagodzeniu strasznych konsekwencji istnienia wielkich ilości odpadów z tworzyw sztucznych, które już szkodzą naszej planecie na wiele sposobów. Jeśli metoda przetwarzania będzie opłacalna, to oczekujemy, że wyniki naszych badań przełożą się na produkcję szerokiego zakresu środków smarnych, w tym olejów silnikowych i wielu rodzajów smarów dla przemysłu, co pomoże zmniejszyć zużycie energii oraz ślad węglowy przyszłych środków transportu oraz systemów przemysłowych – powiedział prof. Erdemir.
1 https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cssc.202100912
Steve Kuhlmann, Uniwersytet A&M w stanie Teksas
