وبلاگ

به گزارش پایگاه خبری« عصرخودرو » به نقل از ایسنا، بر اساس آمارهای منتشر شده، روزانه حدود 43 میلیون آمریکایی حداقل یک تکه پیتزا می خورند. کارشناسان. این غذای تند، تند و با الهام از ایتالیا، سالانه 47 میلیارد دلار به اقتصاد ایالات متحده کمک می کند. حدود یک سوم از این پای ها در جعبه های مقوایی راه راه به مقصد ارسال می شود.

حتی بدون ظروف مورد استفاده برای غذای باقی مانده رستوران، تعداد زیادی جعبه پیتزا است.

متأسفانه، مانند بسیاری از انواع دیگر ظروف غذا، جعبه های پیتزا به دلیل همه آلاینده های دیگر مانند گریس و پنیر قابل بازیافت نیستند.

آلاینده های مخصوص نگهداری پیتزا FOG نامیده می شوند که مخفف چربی، روغن و گریس است. مه هایی مانند کره بادام زمینی در یک شیشه یا چربی روی جعبه پیتزا مقوایی تقریباً غیرممکن است که کاملاً پاک شوند.

اکنون، محققان پیتزا دوست در آزمایشگاه ملی آیداهو (INL) در حال کار برای حل مشکل بازیافت جعبه پیتزا هستند. به تازگی مطالعه نحوه غیرفعال کردن مقوا را با استفاده از توانایی های جداسازی مواد نشان می دهد.

این مطالعه نه تنها می تواند یکی از غذاهای مورد علاقه ملت را سبزتر کند، بلکه می تواند جان سربازان آمریکایی را نیز نجات دهد.

تلاش برای جداسازی چربی، پنیر و سایر آلاینده‌ها از جعبه‌های پیتزا از یک پروژه تحقیقاتی که توسط برنامه منابع آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (دارپا) تامین مالی شده بود، سرچشمه گرفت. ReSource برای تبدیل ضایعات جنگنده ها، از جمله پلاستیک های معمولی، به درشت مغذی های خوراکی و سایر عناصر مفید طراحی شده است. در میدان نبرد، هرگونه عرضه به نیروها، پرسنل را در معرض خطر قرار می دهد، زیرا تدارکات می تواند به اندازه خطوط مقدم در برابر حمله دشمن آسیب پذیر باشد. اگر پایگاه های نظامی بتوانند زباله های خود را به منابع قابل استفاده مانند سوخت تبدیل کنند، می توان این منابع خطرناک را کاهش داد.

آرون ویلسون، محقق اصلی آزمایش جعبه پیتزا گفت: «جداسازی مواد برای کاهش ضایعات در صنایع انرژی و دفاعی مهم خواهد بود. “برای امکان جداسازی بتن، ابتدا باید مفهوم کلی جداسازی مواد را اثبات کنیم که این مطالعه به آن دست یافت.”

بنابراین ویلسون و تیمش تصمیم گرفتند مفهوم جدایی گسترده‌تری را برای اطمینان از موفقیت در پروژه اتلاف جنگ اثبات کنند.

پنیر را از مقوا بیرون بیاورید: آزمایش جعبه پیتزا

ویلسون و تیمش یک سیستم آزمایشی با استفاده از دی متیل اتر (DME)، یک ماده شیمیایی سازگار با محیط زیست که در فرآیندهای تبرید استفاده می شود و مقدار زیادی پیتزا ایجاد کردند. این سیستم شامل دو راکتور عمودی فولاد ضد زنگ است – یکی برای حذف مایعات از جامدات با استفاده از یک حلال و دیگری برای حذف حلال از مایعات. یک مخزن نگهدارنده حلال را تا شروع آزمایش جدا نگه می دارد.

تیم اقلامی را که می خواهند تمیز کنند (در این مورد، قطعات شکسته جعبه های مقوایی آلوده) را در راکتور اول بار می کنند، سپس حلال را اضافه می کنند. سپس حلال را با جعبه های مقوایی مخلوط می کنند تا یک واکنش شیمیایی ایجاد کنند که آلاینده ها را از مقوا بیرون می کشد.

پس از تمیز کردن مقوا، حلال به راکتور پایینی تخلیه می شود. این تیم با استفاده از خلاء حلال DME را از راکتور از طریق یک لوله به بالا مکش کرده و آن را به مخزن ذخیره یا برگرداندن آن به سیلندر اول برای تمیز کردن مواد بیشتر پمپ می‌کند. در این مرحله، آلاینده های مه، آب و نمک ها به صورت جامدات متبلور در ته راکتور دوم متمرکز می شوند. مه و کسر آب از این جامدات جدا می شوند و به راحتی قابل جمع آوری هستند.

ویلسون گفت: “با فرآیند راکتور، ما توانستیم آلاینده ها را به بخش های جداگانه استخراج کنیم.” ما یک بخش تحت سلطه روغن ها، یکی تحت سلطه آب و دیگری تحت تسلط مواد جامد در حال خشک کردن بودیم.

چرا DME را استخراج کنیم؟

این فرآیند استخراج نسبت به روش های شستشوی آب معمولی پیشرفت قابل توجهی دارد. همانطور که ویلسون توضیح داد، شستشو با آب بسیار شبیه خیساندن زباله هایی است که نیاز به تمیز کردن در ماشین ظرفشویی دارند و سپس مواد را با هزینه انرژی بالا خشک می کنند. این سبک تصفیه منجر به حجم زیادی از فاضلاب می شود که معمولاً معادل حجم مواد تصفیه شده است.

فاضلاب حاوی ترکیب متنوعی از آلاینده ها است. بازیافت این حجم از فاضلاب و بازیافت آلاینده ها برای دفع، فرآیندی بسیار پیچیده است که هیچ گزینه خوبی وجود ندارد.

در مقابل، فرآیند استخراج DME در یک حلقه بسته عمل می کند که محلول DME را برای پاکسازی زباله های جدید بازیافت می کند. این فرآیند را می توان به هر اندازه ای تغییر داد.

از شام پیتزا تا میدان نبرد: بعد چه چیزی؟

موفقیت مطالعه موردی تمیز کردن جعبه پیتزا می‌تواند پروژه‌های آینده را که زباله‌ها را به مواد قابل استفاده مجدد تبدیل می‌کنند، از جمله پروژه استفاده مجدد از زباله‌های نظامی با بودجه دارپا، فعال کند.

جف لیسی، محقق اصلی پروژه دارپا، می‌گوید: «دانستن این موضوع که برای جعبه‌های پیتزا بسیار آلوده کار می‌کند، به اعتبارسنجی سیستم برای استفاده در میدان جنگ کمک کرد. “بزرگترین چالش در حال حاضر سبک تر کردن سیستم خواهد بود.”

از آنجایی که بیشتر محموله های نظامی باید به خارج از کشور و در زمین های ناهموار حمل شوند، یک سیستم سبک وزن بسیار مهم است. Lacy و تیم او شروع به شناسایی اجزایی کرده اند که می توانند حذف یا جایگزین شوند تا وزن سیستم راکتور کاهش یابد. برخی از سنگین ترین قطعات پمپ مخزن ذخیره DME و دو مخزن راکتور بودند.

محققان اجزای سبک‌تر، از جمله پمپ‌های بازیابی حلال را که معمولاً در دستگاه‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شوند، ارزیابی کردند که وزن آن‌ها 25 پوند در مقایسه با پمپ‌های 120 پوندی مورد استفاده در آزمایش‌های اولیه بود. تیم Lacy همچنین در حال بررسی مخازن تحت فشار فیبر کربنی است که توسط شرکتی در بریگام سیتی، یوتا، برای استفاده توسط ناسا طراحی شده است که وزن مخزن راکتور را از 60 پوند به 5 پوند کاهش می دهد.

فرآیند استخراج با حلال نیز می تواند برای بازیافت باتری مفید باشد. این ممکن است امکان دفع کارآمد ضایعات باتری را با جداسازی مواد واسطه مایع از جامدات فراهم کند. در نهایت، این پروژه به ایده پایدار اقتصاد دایره ای کمک می کند، زیرا تمام مواد مورد استفاده برای استخراج یک حجم زباله می توانند در فرآیند استخراج زباله بعدی مجددا استفاده شوند.

لیسی گفت: «INL با مطالعه موردی جعبه پیتزا شروع کرد زیرا اکثر مردم علاقه مند به بازیافت ضایعات مواد غذایی هستند. اما در پایان، این تحقیق کاربردهای احتمالی زیادی برای امنیت ملی و آینده خالص دارد.