Halı Atıklarının Polipropilen Geri Dönüşümünde Kullanılması
Fotoğraf 1: Temizlenmiş ve daha sonra üzerine iyonik su dökülmüş, bozulmuş halı atığı.
Fotoğraf 2 : ISOPREP işlemi ile elde edilen ultra saf polipropilen.
Halı atıklarının büyük bir kısmı petrol bazlı polipropilenden oluşmaktadır. Geri dönüştürülemeyen bir ürün olduğundan, daha önce yakma veya depolama işlemleri yapılıyordu. Bununla birlikte, artık yeni bir solvent sayesinde, kalitesinde gözle görülür bir azalma olmadan, halı atıklarından saf standart polipropilen geri kazanılmaktadır. Fraunhofer Yapı Fiziği Enstitüsü (IBP) ve ortakları tarafından geliştirilen proses aynı zamanda oldukça rekabetçi maliyetleri de içermektedir. Geliştirilen proses, ISOPREP (Polipropilen Ürünlerin İyonik Solvent Bazlı Geri Dönüşümü) AB projesinin bir parçası olarak gerçekleşmektedir.
Yalnızca AB, her yıl yaklaşık 1,6 milyon ton halı atığı üretmektedir. Halı, tamamen mekanik geri dönüşüm yöntemlerine uygun olmayan bir kompozit malzeme olduğundan, bunların çoğu çöp sahasına gönderilmekte veya yakılmaktadır. Petrol bazlı bir plastik olan, yaklaşık dörtte biri polipropilenden oluşan projede halı atıkları analiz edildiğinde, sonuç olarak çok fazla kaynağın değerlendirilmediği görülmüştür.
Yeni Bir Proses Sayesinde Halı Geri Dönüşümü Artık Mümkün
Fraunhofer IBP’den de dahil olmak üzere bir araştırma ekibi, ISOPREP adlı bir AB projesinin parçası olarak yeni bir geri dönüşüm prosesi geliştirdi. Fraunhofer IBP’de araştırmacı olan Maike Illner, “Bu, ilk kez halı atıklarından polipropilenin geri kazanılmasını mümkün kılıyor ve sonuç saf kalitede” diyor. Bu, yalnızca geri kazanılan polipropilenin daha düşük kaliteli ürünlerde kullanılmasına izin vermekle kalmaksızın, aynı zamanda geri kazanılan polipropilenin kalitesinin yeni üretilmiş polipropileninkine benzer olduğu anlamına gelir ve bu da malzemeyi yüksek kaliteli ürünler için uygun hale getirmektedir.
Proses, iyonik bir sıvı formundaki özel bir çözücünün kullanımına dayanmaktadır. Doğru bileşen kullanımı ile, halı liflerinden seçici olarak polipropilen çıkarılabilmektedir. Uzmanlardan oluşan ekip solventi uygulamadan önce, halı atığı temizlenir – mümkün olduğu kadar çok desteğin çıkarılmasını içeren bir işlemdir – ve parçalanır. Ön işlem tamamlandıktan sonra atık, çözücü kullanılarak proseste bir reaktöre beslenir. Polipropilen, boyaları ve diğer katkı maddelerini uzaklaştırmanın etkili bir yolunu sağlayan yöntem yardımıyla, solvent içinde seçici olarak çözülür. Proses halihazırda birkaç litre solvent içeren kapsamlı bir laboratuvar ölçeğinde kullanılmaktadır. Şu an, araştırma konsorsiyumu günde bir ton halı atığını geri dönüştürme yeteneğine sahip bir pilot tesisinin kurulumuna kadar süreci ölçeklendirmeye odaklandı. Pilot tesisin, Mart 2022’de projenin sonunda faaliyete geçmesi planlanıyor.
Maliyetler ve Çevresel Etki
Bir geri dönüşüm prosesi, ancak maliyetleri rekabetçi ise büyük ölçekte uygulanabilmektedir. Bu uygulama için, döngüde mümkün olduğu kadar pahalı iyonik sıvının tutulması anlamına gelmektedir. Illner, “Kayıp oranları %1 veya daha az tutulabilirse, sürecin maliyetlerinin yeni polipropilen üretme maliyetleriyle rekabet etme potansiyeli vardır. Bunu Fraunhofer IBP’de yaptığımız ön ekonomik analiz sayesinde biliyoruz.” diye açıklıyor. Analiz, proses için gerekli olacak malzeme ve enerji miktarlarını ve ne tür bir ürün elde edileceğini araştıran ve ardından ilgili maliyetleri hesaplayan Fraunhofer araştırmacılarını içermektedir. Ekip ayrıca maliyetlerin uzun vadede nasıl gelişeceğini de değerlendirdi.
Fraunhofer IBP, halı geri dönüşümünün ekolojik yönlerine de odaklanıyor. Örneğin, geri dönüşüm prosesinde üretilen emisyonlara ışık tutan bir yaşam döngüsü değerlendirmesi de dahil olmak üzere farklı faktörlerden sonuçlar çıkmaktadır. Konsorsiyum, solvent kayıp oranlarını bu durumda da %1 veya daha düşük seviyede tutma hedefine ulaşabilirse, birincil enerji gereksinimleri ve sera gazı emisyonları, yeni polipropilen üretimiyle ilgili olanlara benzer bir ölçekte kalacaktır.
Diğer Polipropilen Atık Akışlarına Aktarma Potansiyeli
Halı atığı bu özel projenin odak noktası olsa da, geliştirilen prosesin bunun çok ötesinde potansiyel uygulamaları bulunmaktadır. İlgili uzmanlar, polipropilen içeren ve geleneksel geri dönüşüm yöntemleri için uygun olmayan bir dizi atık aktarılabileceğine inanıyor. Illner, “Bir örnek, boya ve katkı maddeleri içeren polipropilen ürünlerdir. Şimdiye kadar bunları plastikten çıkarmak zordu, bu da geri dönüştürülmüş polipropilenin yalnızca düşük kaliteli ürünlerde kullanıma uygun olduğu anlamına geliyordu. Yeni proses, polipropileni yalnızca diğer malzemelerden değil, aynı zamanda boyalardan ve diğer katkı maddelerinden de ayırarak yüksek kaliteli uygulamalarda kullanılmasına olanak tanıyor.” diye açıklıyor.
Kaynak : phys.org
