Gdzie jest miejsce czarnych tworzyw sztucznych? Nie na wysypisku śmieci!
Jednym z wielu problemów związanych z tworzywami sztucznymi jest fakt, że ustalenie, które z nich nadają się do recyklingu, a które nie stanowi prawdziwe wyzwanie. Na przykład rozdrobnione fragmenty kolorowych tworzyw sztucznych mogą być automatycznie rozpoznawane dzięki funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (fNIRS), a następnie sortowane i poddawane recyklingowi. Niestety, technologia ta nie pozwala na wykrywanie dodatków i domieszek, które uniemożliwiają recykling tworzyw, występujących często w czarnych tworzywach sztucznych stosowanych w urządzeniach elektronicznych, artykułach gospodarstwa domowego i pojazdach. W rezultacie tworzywa te często trafiają na wysypiska śmieci lub do spalarni odpadów. Można temu zapobiec – wystarczy szybko określić rodzaj polimeru oraz wykryć dodatki i domieszki, które uniemożliwiają recykling. Wszystko wskazuje na to, że włoski start-up technologiczny Diamatex opracował rozwiązanie tego problemu. Dzięki wsparciu w ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu SELEX zespół firmy opracowuje przenośne urządzenie rentgenowskie, które pozwala na identyfikację polimerów w czarnych i kolorowych tworzywach sztucznych, a także wypełniaczy, dodatków i domieszek. „Czarne tworzywa sztuczne stanowią ważną i coraz powszechniej występującą frakcję zużytego sprzętu elektrotechnicznego i elektronicznego, a także odpadów z sektora motoryzacji”, wyjaśnia Danilo Pacella, badacz firmy Diamatex. „Obecnie powstał łatwy i przede wszystkim skuteczny sposób sortowania odpadów na nadające się i nienadające się do recyklingu, co przyczyni się do zmniejszenia ilości tworzyw sztucznych trafiających na wysypiska śmieci”.
Rozwiązanie proste w użyciu
Rozwiązanie opracowane w ramach projektu SELEX wykorzystuje tak zwane miękkie promieniowanie rentgenowskie do rozróżniania czarnych tworzyw sztucznych. „Opatentowane przenośne urządzenie łączy w sobie transmisję promieniowania rentgenowskiego, jego absorpcję oraz zjawisko fluorescencji w celu identyfikacji i kwantyfikacji polimerów, wypełniaczy i dodatków”, wyjaśnia Pacella. Jak zauważa badacz, technika nazwana stymulowaną ekofluorymetrią rentgenowską może zostać wykorzystana w celu analizy dowolnego przezroczystego, kolorowego lub czarnego tworzywa sztucznego bez konieczności jakiejkolwiek uprzedniej obróbki próbki. „Pierwszy opracowany przez nas prototyp to urządzenie przenośne, które nie wymaga od użytkownika posiadania żadnych specjalnych umiejętności technicznych ani kompetencji”, dodaje Pacella. „Po umieszczeniu plastikowego elementu wewnątrz urządzenia w ciągu jednej sekundy przeprowadzana jest jego pełna analiza ilościowa”. Pomimo prostoty obsługi proces opracowania rozwiązania zdecydowanie nie był prosty. Jak twierdzi Pacella, na drodze do opracowania gotowego produktu badacze musieli ominąć wiele przeszkód. „Przez niemal trzy lata analizowaliśmy wyniki badań, zanim byliśmy w stanie w pełni zrozumieć fizyczne procesy i mechanizmy związane z materiałami, co pozwoliło nam na ich wykorzystywanie”, dodaje. Na szczęście zespół nie ustawał w staraniach, które doprowadziły do opracowania dokładnej, elastycznej i niezwykle czułej techniki automatycznej analizy materiałów.
Szereg potencjalnych zastosowań
Pomimo tego, że rozwiązanie SELEX zostało pierwotnie opracowane z myślą o analizie i recyklingu czarnych tworzyw sztucznych, zakres jego zastosowań uległ rozszerzeniu na inne materiały nadające się do recyklingu, takie jak szkło, drewno czy metale. Sama technologia może również zostać wykorzystana jako element przenośnika taśmowego, umożliwiając tym samym automatyczną analizę i sortowanie znajdujących się na nim elementów. „Udało nam się również wykazać, że rozwiązanie SELEX może być stosowane nie tylko do analizy ciał stałych, ale także ziaren, proszków i płynów, co pozwala na jego potencjalne wykorzystanie w celu wykrywania zanieczyszczeń lub analizy zgodności w przemyśle spożywczym”, dodaje Pacella. „Wykorzystaliśmy je nawet do testowania podrobionych produktów skórzanych”. Urządzenie SELEX znajduje się obecnie w końcowej fazie prac inżynieryjnych, a po ich zakończeniu trafi na rynek. Przedsiębiorstwo prowadzi jednocześnie prace nad dalszą standaryzacją opracowanej przez siebie techniki i rozważa rozszerzenie jej zastosowań na inne sektory.
Słowa kluczowe
SELEX, tworzywa sztuczne, promieniowanie rentgenowskie, nadające się do recyklingu, polimery, dodatki, zużyty sprzęt elektrotechniczny i elektroniczny, WEEE
