جام جم آنلاين: در حالي كه در سراسر جهان، بازيافت و استفاده مجدد از زباله‌ها به يكي از شاخص‌هاي صنعتي تبديل شده، كشورهاي پيشرفته براي بهره‌برداري هرچه بيشتر از اين منابع پرارزش عزم خود را جزم كرده‌اند، به‌طوري كه در حال حاضر در بيشتر اين كشورها كمتر از روش سوزاندن و يا دفن‌ براي حل مشكل پسماندها استفاده مي‌شود.

در چنين شرايطي اگرچه در كشور ما هم بخشي از پلاستيك‌ها از جمله ظروف و لوله‌هاي پلاستيكي، مجدد‌ جمع‌آوري و بازيافت مي‌شوند،اما بخش عظيمي از اين ضايعات همچون انواع و اقسام ظروف يكبار مصرف و پلاستيك‌هاي بسته‌بندي به مراكز دفن زباله سپرده مي‌شوند.

لزوم توجه به استفاده از اين منابع كه در بسياري از كشورها به عنوان طلاي كثيف از آنها ياد مي‌شود باعث شده تا محققان كشورمان در پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي پس از 4 سال تلاش مداوم، موفق به توليد بنزين و گازوئيل از ضايعات پلاستيك شوند. در اين طرح كه با عنوان تخريب كنترل شده پلي اولفين‌ها (گروه بزرگي از پليمرها) به منظور توليد سوخت مايع تعريف شده است، انواع پلي اولفين‌هاي بازيافتي در حضور كاتاليست‌هاي مناسب به نحوي تخريب مي‌شوند كه بيشترين محصول توليدي آنها‌ در محدوده سوخت‌هاي گازوئيل و بنزين باشد.به اين ترتيب تنها با بازيافت روزانه يك ميليون تن اين ماده (با فرض راندمان 70 درصد قابل تبديل به سوخت مايع)، مي‌توان به 3/3 ميليون ليتر سوخت كه شامل بنزين و گازوئيل مي‌شود دست يافت.

توليد بنزين از ضايعات پليمري در قالب رساله مهندس مهرداد سيفعلي، دانشجوي دكتر‌ي مهندسي پليمر پژوهشگاه پليمر و با راهنمايي دكتر مهدي نكومنش حقيقي، عضو هيات علمي پژوهشگاه پليمر انجام شده و نتايج آن به تاييد شركت پالايش و پخش فرآورده‌هاي نفتي رسيده است. در حال حاضر كار ساخت پايلوت آزمايشگاهي اين طرح با حمايت مالي مركز پژوهش شركت پخش و پالايش وزارت نفت انجام و توليد سوخت مايع آغاز شده است و در عين حال آزمايش‌ها براي مطالعات دقيق‌تر و افزايش بازده بيشتر محصولات توليدي ادامه دارد. البته به اعتقاد دست‌اندركاران با حمايت بيشتر، امكان توسعه اين طرح در مقياس صنعتي وجود دارد تا ضمن توليد قسمتي از سوخت مورد نيازكشور به حفظ محيط زيست نيز كمك شاياني شود.

استفاده دوباره از مشتقات نفت

نفت به عنوان با ارزش‌ترين ماده خام شناخته شده در جهان از بقاياي جانوران عظيم‌الجثه به وجود آمده و همراه با آب و گاز در 3 طبقه مجزا، ميدان‌هاي نفتي را در اعماق زمين تشكيل مي‌دهد. با كشف خصوصيات متفاوت اين ماده ارزشمند به عنوان منبعي فراتر ازتوليد انرژي و حرارت و به موازات ساخت پالايشگاه‌ها، مجتمع‌هاي عظيم پتروشيمي و پليمر نيز تاسيس شدند تا از اين ماده تجديدناپذير و با ارزش، مواد‌اوليه و محصولات فراوان به‌دست آورند. به اين ترتيب صنعت پالايش نفت براساس تقطير جزء به جزء و جدا كردن، برش‌هاي گوناگون و برش‌هاي سبك از قبيل نفت سفيد، بنزين، گازوئيل و... و برش‌هاي سنگين از قبيل قير، نفت مشعل و... روز به روز گسترش بيشتري پيدا كرد. در اين ميان از آنجا كه قسمت اعظم برش‌هاي نفتي از قبيل مولكول‌هاي اشباع نشده و آروماتيك‌ها مصارف سوختي ندارد و به عنوان مواد اوليه وارد مجتمع‌هاي پتروشيمي مي‌شوند،به صورت منومر و دي مر در آمده و به صنعت پليمر سپرده مي‌شوند. در واقع محصولات پتروشيمي خود مواد اوليه صنايع پليمري هستند.

در توليد بنزين از ضايعات پليمري در واقع فرآيند تبديل يكي از محصولات نفت به محصول ديگر اتفاق مي‌افتد، به‌طوري كه به گفته دكتر نكومنش، در پايلوت خط توليد بنزين از پسماندهاي پلاستيكي، از هر يك كيلو گرم ضايعات پلاستيك، يك ليتر بنزين توليد مي‌شود.‌ مهندس سيفعلي، با بيان اين كه ساخت پايلوت پيروليز (تبديل كنترل شده پليمرها به مايعات با جرم مولكولي پايين و با حالت فيزيكي مايع يا گاز كه اين فرآيند در غياب اكسيژن انجام مي‌شود) با ظرفيت 20 كيلوگرم در ساعت براي توليد بنزين با حمايت مالي مديريت پژوهش و فناوري شركت پالايش و پخش فرآورده‌هاي نفتي انجام شده است، مي‌افزايد: راندمان اين پايلوت حدود 85 درصد است. به عبارتي 85 درصد خوراك مصرفي به بنزين و گازوئيل تبديل شده و 15 درصد آن نيز به گازهاي سوختي تبديل مي‌شوند كه در صورت صنعتي شدن طرح مي‌توان حرارت لازم براي واحد توليدي را از اين گازها تهيه كرد.

نكته: تنها با بازيافت روزانه يك ميليون تن ضايعات ‌پلاستيكي، مي‌توان به ‌3/3 ميليون‌ليتر سوخت كه شامل بنزين و گازوئيل است، دست يافت
در اين فرآيند حدود 78 درصد از مايعات نفتي توليدي بنزين و 21 درصد گازوئيل است و كمتر از يك درصد به واكس تبديل مي‌شود.به اين ترتيب تقريبا هر كيلوگرم پلاستيك‌هاي ضايعاتي ـ با توجه به اين‌كه چگالي بنزين در حدود 75/0 گرم بر سانتي‌متر مكعب است ـ يك ليتر مايعات نفتي توليد مي‌كند. به گفته سيفعلي، در صورت حمايت دولت و شهرداري‌ها از اين طرح مي‌توان روزانه تا 3‌/‌3 ميليون ليتر بنزين از پلاستيك‌هاي دورريز شهري و پتروشيمي‌ها توليد كرد.

بازيافت پلاستيك‌ها از مراكز دفن زباله

يكي از روش‌هايي كه مي‌توان براي تبديل پلاستيك‌هايي كه قابليت بازيافت ندارند، استفاده كرد، فرآيند پيروليز است. با استفاده از اين روش مي‌توان پلاستيك‌هايي كه به مراكز دفن زباله سپرده مي‌شوند و نيز پلاستيك‌هايي كه در پتروشيمي‌هاي پليمري به صورت كلوخه و... توليد شده و قابليت مصرف را ندارند به مايعات نفتي ارزشمند تبديل كرد.

به گفته سيفعلي تبديل اين پليمرها به مايعات و گازهاي سوختي از آن جهت ارزشمند است كه خود اين مواد داراي ارزش سوختي پاييني هستند و حتي ممكن است به دليل برخي افزودني‌هاي موجود در كالاي ساخته شده كه عمدتا به صورت جامد هستند، مانع از سوختن يا كند شدن سوختن آنها شود.اين در حالي است كه در حين فرآيند پيروليز اين مواد تجزيه شده و ماهيت خود را از دست مي‌دهند و مواد به دست آمده از پيروليز آنها عاري از اين تركيبات هستند. اين در حالي است كه در اكثر موارد، مايعات و گازهاي به دست آمده از پيروليز اين تركيبات داراي ارزش سوختي بسيار بالايي است.

به گفته استاد راهنماي اين طرح، پيش از اين كشورهايي مانند آلمان، جمهوري چك و روسيه به اين فناوري دست پيدا كرده و توانسته بودند از ضايعات پليمري در حد پايلوت بنزين توليد كنند. تقريبا تمامي كشورهاي غربي نيز در حال تحقيق روي اين پروژه هستند. دكتر نكومنش مي‌افزايد: قرار است با همكاري شهرداري‌ها در شهرها و استان‌هاي مختلف، ضايعات پليمري را كه دفن مي‌شود، جمع‌آوري و به مايعات سوختي تبديل كنيم.وي در تشريح جزئيات فرآيند تبديل ضايعات پليمري به مايعات سوختي اظهار كرد: اين عمليات در قالب فرآيند پيروليز و دستگاهي انجام مي‌شود كه در پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران طراحي و ساخته شده است. فرآيند پيروليز، تخريب حرارتي و كنترل شده پليمرها به مايعات است كه در غياب اكسيژن انجام مي‌شود و اين مواد در حضور كاتاليست و دماي بين 400 تا 600 درجه سانتي‌گراد تجزيه مي‌شود و ماهيت خود را از دست مي‌دهد. در دستگاه طراحي شده هم مسير تركيب ضايعات پلاستيكي به فرآورده‌ها و مايعات نفتي تعيين مي‌شود. بسته به مواد اوليه‌اي كه وارد اين دستگاه مي‌شود، مخلوطي از بنزين، گازوئيل و ديگر سوخت‌ها به دست مي‌آيد كه اين مواد بايد فرآورش و پالايش شود. البته از آنجا كه ضايعات پليمري داراي انواع و اقسام مختلفي است، تركيب و درصد مواد تشكيل دهنده آنها نيز متفاوت است و هر يك به طيفي از فرآورده‌هاي متعدد تبديل مي‌شود. بنابراين مواد ورودي ضايعات پليمري از هر نوعي كه باشد، خروجي آنها از نظر درصد مواد سوختي متفاوت خواهد بود.وي همچنين تاكيد مي‌كند: تبديل ضايعات پليمري به بنزين و گازوئيل از اهميت زيادي برخوردار است و خوشبختانه با پيدا كردن كاتاليستي كه ضايعات پليمري را به فرآورده‌هاي نفتي تبديل مي‌كند، دستيابي به اين مهم براي كشورمان با موفقيت انجام شد و شركت پالايش و پخش فرآورده‌هاي نفتي نيز آن را تاييد كرد.

بهاره صفوي / گروه دانش