Czego dowiemy się o gospodarowaniu odpadami, jeśli będziemy obracać śmieci w ogromnej wirówce
Przeciętny mieszkaniec UE produkuje rocznie pół tony śmieci, z których większość trafia ostatecznie na wysypisko. Składowane tak odpady rozkładają się i mogą łączyć się z wodą deszczową, tworząc ciecz nazywaną odciekiem, która jest w stanie przedostać się poza wysypisko i zanieczyścić grunty oraz zasoby wodne. Zadaniem projektu HARM, którym kieruje badaczka środowiska Mercedes Regadío, jest wykorzystanie popiołu i gruzów budowlanych zmieszanych z gliną do tworzenia ekologicznych barier na takich składowiskach odpadów. Prace w ramach tej inicjatywy były prowadzone na Uniwersytecie w Sheffield w Zjednoczonym Królestwie przy współudziale naukowców Stevena Thorntona i Jonathana Blacka.
Nierozwiązany problem
„Środowisko zawsze było dla mnie ważne, a w młodości brałam udział w każdej akcji sprzątania plaż, sadzenia drzew czy znaczenia ścieżek w parkach przyrodniczych”, mówi Regadío. „Uważam, że odpady są jednym z tych problemów, z którymi borykamy się już od dawna, ale wciąż nie mamy na nie rozwiązania”. W zamożnych krajach powszechne jest odseparowywanie odpadów za pomocą sztucznych systemów zatrzymujących. „Nie jest to jednak zbyt ekologiczne, ponieważ takie bariery mogą wraz z czasem ulec zniszczeniu i uwolnić zanieczyszczenia”, dodaje Regadío. „Ponadto kraje o niskich dochodach nie mogą sfinansować postawienia takich barier, a to właśnie w tych państwach większość odpadów trafia na wysypiska”.
Plan stuletni
Pracując nad stworzeniem taniej, zrównoważonej i trwałej bariery, Regadío eksperymentowała z gliną zmieszaną z gruzami budowlanymi lub z popiołem z zakładów przetwarzania biomasy, czyli z materiałami o znikomej lub żadnej wartości ekonomicznej. Te materiały nie tylko zatrzymują zanieczyszczenia znajdujące się w odcieku, ale też wchodzą z nimi w reakcje chemiczne, neutralizując wraz z upływem czasu niebezpieczne odpady. „Składowisko jest zazwyczaj użytkowane do momentu jego zapełnienia, ale płynny odciek może wywołać problemy nawet kilkadziesiąt lat po zamknięciu wysypiska, dlatego system zatrzymujący musi pozostawać sprawny przez ponad 100 lat”, wyjaśnia Regadío. By przeprowadzić symulację zmian, jakie zachodzą w takim czasie, badaczka wykorzystała wirówkę o szerokości czterech metrów, która należy do Ośrodka Badań Naziemnych nad Energią i Infrastrukturą. Użyte w eksperymencie materiały zatrzymujące zostały przygotowane w formie tub o średnicy 10 cm i przymocowane do platformy wirówki, a następnie obracane z prędkością około 100 obrotów na minutę. „W ten sposób przyspiesza się proces przenoszenia zanieczyszczeń w glebie”, wyjaśnia badaczka. „Dzięki temu w ciągu zaledwie 2,5 tygodnia mogłam odtworzyć zmiany zachodzące na przestrzeni 30 lat”.
Wtryskiwanie odpadów
Aby odtworzyć realistyczne warunki, w trakcie obracania do tub nieustanie wstrzykiwany był gazowy dwutlenek węgla i odciek z brytyjskiego składowiska odpadów z gospodarstw domowych. Oprócz określenia skuteczności różnych mieszanek zatrzymujących Regadío odkryła również, że bardzo wysoki poziom pH popiołu był redukowany przez znajdujące się w odpadach substancje chemiczne, co pokazuje, jak złożona jest geochemia składowisk odpadów. Dane uzyskane w wyniku eksperymentów przeprowadzonych przez Regadío posłużą do opracowania wytycznych do projektowania barier dla wysypisk śmieci. Prace w ramach projektu realizowano dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”. „Bez tych funduszy nie mogłabym przeprowadzić tego badania”, twierdzi Regadío. „Była to dla mnie szansa, by nawiązać kontakty z naukowcami z innych państw, poszerzyć wiedzę i umiejętności, a oprócz tego odkryć też nowe zainteresowania”.
Słowa kluczowe
HARM, bariera, wysypisko, odciek, wirówka, glina, popiół, zanieczyszczenia, toksyczny, środowisko
