Сортировка пластиковых отходов при помощи магнита

Источник: phys.org

Более трети от общего объема производства пластика в Европе (около 14 млн. тонн в год) приходится на полиолефины, также известные как полиалкены. Это семейство полимеров используется в основном для производства бутылок для воды и безалкогольных напитков, а также пищевой упаковки. Полиолефины, как и многие другие полимеры, не являются биоразлагаемыми. Но они могут быть переработаны в новый пластиковый продукт, когда отходы доступны в чистом виде. До сих пор самым сложным и дорогим процессом, тормозящим повторную переработку пластика, являлась сортировка отходов. Теперь исследователи, участвующие в европейском проекте W2Plastics, разработали технологию разделения различных видов пластика по их удельному весу (плотности). Руководителем команды ученых является Петер Рем, специалист Технического Университета Делфта (Нидерланды).

Метод, получивший название «магнитная сортировка по плотности», заключается в пропускании измельченных пластиковых отходов через резервуар с суспензией наночастиц оксида железа размером 5 нм. Под резервуаром установлен мощный магнит. За счет привлечения частиц оксида железа, магнит искусственно увеличивает плотность жидкости. В самой нижней части контейнера плотность жидкости является самой высокой, и постепенно снижается к верхней его части. Когда пластик протекает через резервуар, он смешивается с частицами оксида железа и разделяется на слои, соответствующие плотности различных типов полимеров. Процесс сортировки сводится к извлечению пластика на разной высоте контейнера. Как отмечает г-н Рем, в одностадийном процессе удаляются загрязнения (дерево или строительная пена) и получаются отдельные потоки полипропилена, полиэтилена, ПЭТ и полистирола.

Стоимость такой сортировки не превышает 100 евро на тонну отходов. Точность разделения весьма высока, так как устройство отделяет друг от друга полимеры с разницей в плотности менее 0,1%. Партнер проекта компания Redox Recycling Technology в Нидерландах в настоящее время эксплуатирует прототип магнитного сепаратора, обрабатывающего 200 кг пластиковых отходов в час. Правда, представители другой компании, Van Vliet Utrecht, протестировавшие установку производительностью 400 кг в час, заявили о недовольстве полученными результатами. Они сомневаются в экономической эффективности технологии. По словам г-на Рема, есть различные причины, почему новая технология может быть не принята промышленностью. В отличие от компаний черной металлургии, первичные производители полимеров не участвуют в переработке своей продукции, более того, они считают ее противоречащей собственным интересам.

Поэтому, техническая информация о многих типах полимеров отсутствует. А некоторые виды полимеров проектируются таким образом, что их переработка весьма затруднена. Один из экспертов, Жан-Марк Сайте, исследователь Университета Руана (Франция), вообще сомневается в необходимости повторной переработки полиолефинов. Ученый отмечает, что данный вид полимеров не является токсичным. А сам процесс переработки не является «зеленым» в полном смысле этого слова, так как требует транспортных и энергетических расходов. Но, по мнению г-на Сайте, методики магнитного разделения стоит развивать, так как они могут пригодиться для других целей. В частности, новинкой заинтересовались участники еще одного европейского проекта, RECYVAL NANO. Исследователи полагают, что магнитная сепарация может помочь в извлечении из панелей дисплеев индия, иттрия и неодима.