تقنية لإنتاج الوقود من المخلفات البلاستيكية

المهندس أمجد قاسم

بهدف التخلص من النفايات البلاستيكية وتجنب آثارها الضارة على البيئة، وللاستفادة من تلك النفايات، طور باحثون تقنية جديدة لاستخراج الوقود من القناني والعلب البلاستيكية.

إن تحويل النفايات البلاستيكية إلى وقود هي عملية تعرف باسم الانحلال الحراري للبلاستيك. الانحلال الحراري هو تحلل كيميائي حراري للمواد العضوية عند درجات حرارة مرتفعة في غياب الأكسجين. إنها طريقة يمكن أن تساعد في تقليل التأثير البيئي للنفايات البلاستيكية مع إنتاج أنواع وقود مفيدة.

ولتنفيذ هذه الفكرة، تم تأسيس مصنع في هونج كونج، حيث سيتم نقل القناني والمخلفات البلاستيكية لهذا المصنع من استراليا، حيث سيتم معالجتها ضمن نظام Plastic Waste to Fuel System
، والذي يعمل على تحويل المخلفات البلاستيكية إلى وقود يمكن استخدامه في المحركات العاملة على وقود الديزل.

التصميم الأولى للمصنع يمكنه معالجة ثلاثة أطنان من مخلفات البلاستيك يوميا ويمكن أن ينتج ألف لتر من الوقود.

كيفية عمل نظام تحويل النفايات البلاستيكية إلى وقود؟

التجميع والفرز: الخطوة الأولى هي جمع النفايات البلاستيكية وفرزها. يمكن أن تأتي هذه النفايات من مصادر مختلفة، بما في ذلك المواد البلاستيكية المنزلية والنفايات الصناعية والتغليف المهمل.

التحضير: يتم بعد ذلك تنظيف النفايات البلاستيكية المجمعة وفرزها وتقطيعها إلى قطع أصغر. تتم إزالة الملوثات، مثل المعادن والمواد غير البلاستيكية، خلال هذه المرحلة.

الانحلال الحراري: يتم إدخال البلاستيك الممزق إلى مفاعل الانحلال الحراري. في هذه الغرفة، يتم تسخين البلاستيك إلى درجات حرارة عالية (عادة بين 300 درجة مئوية و800 درجة مئوية) في غياب الأكسجين (الظروف اللاهوائية). وهذا يمنع الاحتراق وبدلاً من ذلك يتسبب في تحلل البلاستيك حرارياً إلى منتجات غازية وسائلة وصلبة.

فصل المنتج: يتم عادةً فصل منتجات عملية الانحلال الحراري إلى أجزاء غازية وسائلة وصلبة:

الغاز: يتكون جزء الغاز بشكل أساسي من الغازات الهيدروكربونية ويمكن استخدامه كمصدر للوقود بحد ذاته أو معالجته بشكل أكبر.

السائل: يحتوي الجزء السائل على هيدروكربونات مختلفة ويتم تكريره عادةً لإنتاج وقود صالح للاستخدام مثل الديزل أو البنزين أو الكيروسين.

البقايا الصلبة: يمكن استخدام البقايا الصلبة، والتي يشار إليها غالبًا بالفحم أو فحم الكوك، لأغراض مختلفة، بما في ذلك كمصدر للكربون أو كمواد صناعية.

التكثيف والتكرير: يتم تكثيف الأبخرة الناتجة أثناء الانحلال الحراري إلى شكل سائل، وإزالة الشوائب. تتم بعد ذلك معالجة هذا السائل للحصول على منتجات الوقود المطلوبة.

التخزين والتوزيع: يتم تخزين الوقود المنتج ويمكن توزيعه لمختلف التطبيقات، بما في ذلك النقل والتدفئة والعمليات الصناعية.

فوائد النفايات البلاستيكية لأنظمة الوقود:

1. تقليل النفايات: يساعد على تقليل كمية النفايات البلاستيكية في مدافن النفايات والبيئة.
2. استعادة الموارد: يستعيد الطاقة من النفايات البلاستيكية، ويحولها إلى منتجات مفيدة.
3. تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة: يمكن أن يكون تحويل البلاستيك إلى وقود أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ويؤدي إلى انخفاض انبعاثات الغازات الدفيئة مقارنة بالطرق التقليدية للتخلص من النفايات.
4. الاستقلال في مجال الطاقة: يمكن أن يوفر مصدراً للوقود، مما يساهم في أمن الطاقة.

التحديات:

الأثر البيئي: يمكن أن تؤدي هذه العملية إلى إطلاق انبعاثات وقد لا تقضي على جميع المخاوف البيئية المرتبطة بالنفايات البلاستيكية.

الجدوى الاقتصادية: يمكن أن تتأثر الجدوى الاقتصادية للتحلل الحراري البلاستيكي بعوامل مثل سعر النفط وكفاءة التكنولوجيا وتكاليف الاستثمار الأولية.

الامتثال البيئي: يعد الامتثال للوائح البيئية والسلامة أمرًا بالغ الأهمية في تشغيل مثل هذه الأنظمة.

جودة المادة الأولية: يمكن أن تؤثر جودة المادة الأولية (النفايات البلاستيكية) وتكوينها على كفاءة العملية ومخرجاتها.

في السنوات الأخيرة، أدى التقدم التكنولوجي وزيادة الوعي بالتلوث البلاستيكي إلى زيادة الاهتمام بحلول تحويل النفايات البلاستيكية إلى وقود. ومع ذلك، من الضروري النظر في الجوانب البيئية والاقتصادية بعناية وتعزيز الجهود الشاملة للحد من النفايات وإعادة التدوير جنبًا إلى جنب مع هذه العمليات.