خارطة طريق للإدارة المستدامة للنفايات البلاستيكية لإنتاج جهاز طاقة نظيفة

قام فريق دولي من الباحثين من الهند وسنغافورة ، بقيادة خينج ليم جوه من جامعة نيوكاسل في سنغافورة، بفحص تأثير إدارة النفايات البلاستيكية على إنشاء نوع جديد من أجهزة الطاقة النظيفة – المولدات النانوية الاحتكاكية.

يقارن ممارسات إعادة التدوير في سنغافورة والهند ، ويسلط الضوء على أهمية سياسات النفايات والبنية التحتية لإعادة تدوير البلاستيك بنجاح لصنع جهاز الطاقة النظيفة، تشمل التحديات التلوث وانخفاض جودة المواد مع إعادة التدوير.

العواقب بعيدة المدى لإدارة النفايات البلاستيكية

فحصت هذه الدراسة العواقب بعيدة المدى لإدارة النفايات البلاستيكية وممارسات إعادة التدوير على إنتاج أجهزة حصاد الطاقة النظيفة. على وجه التحديد ، يركز على مقارنة استخدام البولي إيثيلين تيريفثاليت المعاد تدويره (PET) في تصنيع مولدات النانو الكهربائية الاحتكاكية (TENG) في سنغافورة والهند، وهما دولتان آسيويتان مكتظتان بالسكان ولديهما اقتصادات كبيرة. نُشرت النتائج في مجلة Environmental Science and Pollution Research .

في عام 2019 ، أنتجت سنغافورة ما يصل إلى 930 ألف طن متري من النفايات البلاستيكية ، ولكن للأسف ، تم إعادة تدوير 4٪ فقط من هذه النفايات ، بينما تم حرق الباقي.

من ناحية أخرى ، أنتجت الهند 8.6 مليون طن متري من النفايات البلاستيكية ، مع إعادة تدوير 70٪ مثيرة للإعجاب. وضع كلا البلدين أهدافًا طموحة لإعادة التدوير ونفذا لوائح إدارة النفايات المتميزة.

سياسات النفايات الفعالة

تؤكد نتائج الدراسة على أن سياسات النفايات الفعالة والأطر التشريعية ومسؤولية أصحاب المصلحة ، إلى جانب عدم تجانس أنظمة التجميع والبنية التحتية ، تلعب دورًا محوريًا في ضمان نجاح جهود إعادة التدوير. ومع ذلك ، فإن إعادة تدوير البلاستيك يمثل تحديات عديدة ، بما في ذلك الحاجة إلى الفصل المناسب ، والمخاوف بشأن المواد الزانية ، وتدهور البنية الجزيئية. يمكن أن تؤثر هذه العوامل بشكل كبير على خصائص المواد المعاد تدويرها ، مما يشكل صعوبات في تصنيع منتجات عالية الجودة.

لتقييم الإمكانات الاقتصادية والميكانيكية للـ PET المعاد تدويره ، تم تطوير نموذج. توقع النموذج انخفاضًا بنسبة 30٪ في أداء المواد وخسارة كبيرة بنسبة 65٪ في القيمة الاقتصادية بعد دورة إعادة التدوير الأولى. مع حدوث دورات إعادة التدوير اللاحقة ، تتضاءل القيمة الاقتصادية بشكل أكبر ، مرتبطة بانخفاض الأداء الميكانيكي للبلاستيك. في النهاية ، تصل القيمة الاقتصادية إلى الصفر.

تقدير إمكانات إنتاج الحصائر الهوائية

لاستكشاف دمج تقنية TENG في الاقتصاد الدائري ، استخدم الباحثون نموذجًا لتقدير إمكانات إنتاج الحصائر الهوائية المستمدة من زجاجات PET المهملة في سنغافورة والهند.

بشكل مثير للدهشة ، يشير النموذج إلى أنه يمكن تصنيع ما يقرب من 20 مليون و 7300 مليار قطعة من الحصير الهوائي من زجاجات PET التي يتم التخلص منها في سنغافورة والهند ، على التوالي.

ستكون هذه الطاقة الإنتاجية كافية لإنشاء أجهزة TENG صغيرة الحجم قادرة على تلبية احتياجات الطاقة لجميع السكان في كلا البلدين.