Мусор становиться ценным химическим сырьем
статья по химии (11 класс) по теме

Мусор становиться ценным химическим сырьем

     Практически все города России окружены мусорными полигонами. До недавнего времени мусор просто высыпался  на выделенных участках  земли  и заваливался грунтом. Процессы разложения и гниения приводят к возгоранию мусора, при этом, так же как и при сжигании, выделяются токсичные химические продукты: канцерогенные диоксины и ароматические углеводороды, цианиды, формальдегиды,  фенолы, окислы азота и серы.  Города расширяют свою территорию, приближаясь к некогда удаленным полигонам – экология больших городов   ухудшается. И чем больше город, тем острее стоит проблема сокращения, а в идеальном случае ликвидации полигонов. Введен запрет на захоронение отдельных видов отходов.                                            

    На повестку дня выходит проблема вторичной переработки, а увеличение объемов переработки в первую очередь связано с раздельным сбором мусора.

     Химическое производство может многое, но одновременно переработать пластик, стекло, металл и резиновые покрышки в одном химическом реакторе – дело сложное. На сегодняшний день разработана технология переработки автомобильных покрышек, стеклотары, изделий из полимерных материалов ( пластика).

     Уровень вторичной переработки полимеров в России далеко отстает от объема их потребления. Перерабатывается не более трети полимерных материалов при том, что ежегодно используется около трех  миллионов тонн.

      По данным ООН, сейчас в мире производится в 20 раз больше пластика, чем 60 лет назад, когда он начал массово производиться и использоваться. Ежегодно на планете в последние годы выпускается 100 миллионов тонн первичной пластиковой тары, в России примерно 600 тысяч тонн.

     Пластик является продуктом переработки нефти и при его разложении или сжигании выделяются опасные, ядовитые вещества, в первую очередь – диоксины. Пластиком загрязнены водные бассейны . Полимерные отходы , поданным ООН, приводят к гибели более миллиона морских птиц и более 100 тысяч млекопитающих. Ученые считают, что летальный исход чаще обусловлен токсическим воздействием пластика на организм. Большинство животных приспосабливаютс к такому меню, но в результате в их организме накапливаются ядовитые вещества, передающиеся по цепочке к человеку. Пластик, например полиэтилентерефталат  (ПЭТФ) разрушается от 50 до 500 лет, а из него производят большую часть одноразовой посуды.

     Одним из традиционных направлений переработки полимеров является производство из них строительных материалов для внутренней отделки

помещений, теплоизоляционных, кровельных. В процентном отношении полимерные отходы можно разделить следующим образом:

     34% - полиэтилен, 20% -ПЭТ, 17% ламинированная бумага, 14% - ПВХ (поливинилхлорид),  8% полистирол, 7% - полипропилен. А предприятия, занимающиеся  переработкой  пластиковых отходов, составляют только 28,3% от всех перерабатывающих мусор производств.  Для справки:  24,9% - перерабатывают макулатуру, 9,9% - резину, покрышки, 8,4% - стекло, 7,2% - электронику, бытовую технику, 2,9 – ртутьсодержащие отходы.

     Эффективная химическая переработка  мусора, безусловно, требует его раздельного сбора. Некоторые технологии уже сегодня могут работать успешно, но увы, раздельный сбор мусора на сегодняшний день в России не реализован. В Японии к раздельному сбору привыкали примерно 30 лет. Где выход? Как остановить неминуемое ухудшение экологической  обстановки?

    На помощь химикам пришли физики. В Институте электрофизики и электроэнергетики под  руководством академика  Рутберга Ф.Г.  создан плазменный мусоросжигатель,  в котором для переработки бытового мусора применяется низкотемпературный плазменнохимический  процесс. Плазмогенератор Рутберга создает рабочую область с температурами 1200-2000 градусов,  где идет процесс пиролиза ( термического разложения и плазменной газификации органических отходов). В ходе пиролиза образуется синтез газ – смесь монооксида углерода и водорода – ценное сырье для органического синтеза, жидкие углеводороды - сырье и топливо и полукокс, несгораемые остатки выходят в виде шлака.

      Подобных плазмохимических производств в мире пока нет. В Петербурге действует опытная установка производительностью 200 кг бытовых отходов в час.

     На сегодняшний день из всех способов переработки мусора  плазменный пиролиз отходов является наиболее передовым и прогрессивным,  а также экологически безопасным.

Литература:

     Журнал «Современное машиностроение» ,

Sovmash.com       «Интервью с Ф.Г. Рутбергом»