Solvent techniques for closed-loop recycling of plastic waste
Authors: Ντουάρτε κολ ντε Kαρβάλχο Ρίτα 
Published: July 2024

Το πρόβλημα της ανακύκλωσης των πλαστικών απορριμμάτων είναι ένα από τα πλέον επίκαιρα σήμερα παγκοσμίως. Υπάρχει επείγουσα ανάγκη να κλείσει ο βρόχος των πλαστικών απορριμμάτων. Οι κύριες προκλήσεις που αντιμετωπίζει η ανακύκλωση των πλαστικών σχετίζονται με το χαμηλό κόστος του παρθένου υλικού και την πολυπλοκότητα αυτού του ρεύματος αποβλήτων. Τα πλαστικά απορρίμματα μετά την κατανάλωση αποτελούνται συνήθως από διαφορετικούς τύπους πολυμερών των οποίων η σύνθεση είναι άγνωστη και δύσκολο να προβλεφθεί. Μερικά από αυτά τα πολυμερή μπορεί να έχουν ήδη αποικοδομηθεί ως συνέπεια της χρήσης τους, γεγονός που επηρεάζει τις μηχανικές του ιδιότητες. Μπορούν επίσης να υπάρχουν πολυστρωματικά υλικά που αποτελούνται όχι μόνο από διαφορετικά πολυμερή αλλά και από άλλα υλικά, όπως στρώματα αλουμινίου, γεγονός που αυξάνει την πολυπλοκότητα του ρεύματος των πλαστικών απορριμμάτων. Τέλος, μπορεί να υπάρχουν και μολυσματικές ουσίες, όπως οργανικά υπολείμματα, χαρτί, ξύλο, μελάνια, κόλλες, μεταξύ άλλων, καθώς και μια τεράστια ποικιλία πρόσθετων που προστίθενται στα πλαστικά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παρασκευής τους. Η παρουσία όλων αυτών των ουσιών θέτει αρκετές προκλήσεις κατά την ανακύκλωση των πλαστικών όσον αφορά την ποιότητα των ανακτούμενων υλικών. Επί του παρόντος, καταβάλλονται πολλές προσπάθειες για την ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών ανακύκλωσης, ικανών να αντιμετωπίσουν αυτό το πολύπλοκο ρεύμα πλαστικών απορριμμάτων. Στόχος αυτής της διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη και η κατανόηση των τεχνολογιών ανακύκλωσης πλαστικών που βασίζονται σε διαλύτες, δίνοντας έμφαση στην ανακύκλωση του πολυστυρενίου. Η ανακύκλωση με βάση διαλύτες είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για ανάκτηση κλειστού βρόχου απορριμμάτων που περιέχουν πλαστικά, καθώς επιτρέπει τον καθαρισμό του πολυμερούς από ρύπους και πρόσθετα, αποφεύγοντας ταυτόχρονα το ενεργειακό κόστος για τον αποπολυμερισμό των πλαστικών. Το πρώτο κεφάλαιο αυτής της διδακτορικής διατριβής εισάγει τις δυνατότητες της κυκλικής οικονομίας όσον αφορά την ανακύκλωση των πλαστικών και δίνεται μια επισκόπηση των διαφορετικών σταδίων του κύκλου ζωής τους. Στη συνέχεια, γίνεται ανασκόπηση όλων των διεθνών δεδομένων όσον αφορά το ιξώδες διαλυμάτων πολυμερών, που είναι πολύ σημαντικό στην περίπτωση ανακύκλωσης με χρήση διαλυτών, κυρίως μέσω αλγεβρικών μοντέλων που έχουν αναπτυχθεί. Στο τρίτο Κεφάλαιο πραγματοποιείται συστηματική μελέτη όσον αφορά το ιξώδες διαλυμάτων πολυστυρενίου. Το τέταρτο κεφάλαιο μελετά την επίδραση των ιδιοτήτων του διαλύτη, της θερμοκρασίας, του μεγέθους των σωματιδίων και του αντιδραστήρα στον ρυθμό διάλυσης των πολυμερών, με έμφαση στο πολυστυρένιο. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρέχονται πληροφορίες για τις τεχνολογίες διαχωρισμού για την απομάκρυνση αδιάλυτων ουσιών από απορρίμματα συσκευασίας πολυστυρενίου. Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο εξετάζεται πώς η απομάκρυνση των διαλυμένων ουσιών από τα πλαστικά απόβλητα εξακολουθεί να αποτελεί πρόκληση και εξάγονται τα κύρια συμπεράσματα αυτής της διδακτορικής διατριβής και διατυπώνονται μελλοντικές προοπτικές για την τεχνική ανάπτυξη των διαδικασιών ανακύκλωσης με βάση διαλύτες.