science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe werkt het recyclen van polystyreen?

Polystyreen is gemakkelijk te recyclen, maar wegen de kosten op tegen de baten? Bekijk deze groene wetenschapsfoto's! iStockfoto/Thinkstock

Polystyreen is een van de meest voorkomende vormen van plastic. Je ziet het in afhaalkoffiebekers en eierdozen; het is het verpakkingsmateriaal dat wordt gebruikt om goederen te beschermen voor verzending. Velen noemen het piepschuim, hoewel die term eigenlijk de merknaam is van een stijve blauwe isolatie gemaakt door Dow Chemical Company. Polystyreen is een zeer veelzijdig materiaal, maar recyclen is niet altijd gemakkelijk.

De term polystyreen betekent dat de kunststof is afgeleid van styreen, een vloeibare koolwaterstof. Bij verhitting, monomeer-styreenmoleculen verbinden zich tot lange ketens, het creëren van een polymeer materiaal dat vast is wanneer het afkoelt tot kamertemperatuur. dat duidelijk, moeilijk, bros plastic werd in de jaren dertig op commerciële basis in Duitsland ontwikkeld. Het materiaal wordt tegenwoordig gebruikt voor cd- en dvd-jewelcases en plastic vorken. 1941, Dow-wetenschapper Ray McIntyre vond geëxtrudeerd polystyreenschuim (piepschuim) uit, een licht, waterdicht materiaal dat voor het eerst werd gebruikt voor het maken van reddingsvlotten. Geëxpandeerd polystyreen (EPS) is een andere, vergelijkbaar schuimmateriaal dat nog meer toepassingen heeft gevonden.

Omdat het voor ongeveer 95 procent uit lucht bestaat, EPS is een uitstekende isolator. Daarom wordt het gebruikt in bierkoelers en woningisolatie, en waarom de hete koffie in een polystyreen kopje je vingers niet brandt. Omdat het licht is, EPS is ideaal voor het creëren van drijfvermogen in reddingsvesten en vlotten. Zijn lichtheid en kneedbaarheid maken het een goed verpakkingsmateriaal, het toevoegen van demping maar weinig gewicht. Ook, EPS reageert niet met andere materialen en is bestand tegen hitte, daarom wordt het in de voedingsindustrie veel gebruikt in zaken als vlees- en gevogeltetrays en de dozen waarin fastfoodhamburgers worden geserveerd.

Echter, sommige van dezelfde eigenschappen die polystyreen nuttig maken, kunnen er ook tegen werken als het gaat om recycling. Zijn lichtheid betekent dat het moeilijk te verzamelen is uit containers op de stoep - het blaast vaak weg, zwerfvuil worden. Omdat het omvangrijk is, het is moeilijk en duur om te vervoeren. Veel gemeentelijke recyclingprogramma's accepteren het niet (enkele, zoals Los Angeles en Toronto, doen).

Een van de problemen van alle kunststofrecycling in het algemeen is dat je dezelfde soorten materialen moet verzamelen en ze moet sorteren op hun materiaalcontainercode - een nummer dat je meestal op de bodem van de container vindt en dat het gemakkelijk maakt om het type te identificeren van plastic in het object. Sommige andere kunststoffen - zoals 1 (gebruikt voor frisdrank- en waterflessen), 2 (wasmiddel en andere containers), en 4 (plastic zakken) -- zijn gemakkelijker te isoleren. Polystyreen, dat is nummer 6, geeft meer problemen. Terwijl water- en frisdrankflessen relatief schoon zijn als ze worden weggegooid, polystyreen dat voor voedsel wordt gebruikt, wordt vaak gemengd met papier, voedselresten en andere soorten plastic, zoals het rietje dat met een EPS-beker wordt weggegooid.

Polystyreen kan meestal niet lokaal worden gerecycled, maar moet naar een centrale fabriek worden getransporteerd, het verhogen van de kosten voor de recycler en het verminderen van de prikkel om te recyclen. Ook, gerecycled polystyreen kan in de meeste gevallen niet worden gebruikt voor producten die in contact komen met voedsel vanwege gezondheidsproblemen, hoewel het materiaal meestal wordt gesteriliseerd door het recyclingproces. In plaats daarvan kan gerecycled EPS worden gebruikt om verpakkingen of andere materialen te maken, maar voor koffiekopjes en borden is altijd nieuwe EPS nodig.

Dus wat is de beste manier om polystyreen te recyclen en waarom zouden bacteriën ooit een rol kunnen spelen in het proces? Lees verder om erachter te komen.

Recyclingmethoden van polystyreen

Bacteriën die hongerig zijn naar polystyreen

De polystyreenindustrie claimt een recyclingpercentage van ongeveer 12 procent, volgens de Alliance for Foam Packaging Recycling, maar dat omvat ook restjes van de EPS-productie, die direct worden hergebruikt. Het is een feit dat het vaak gemakkelijker en goedkoper is om nieuw polystyreen te produceren dan om in te zamelen, transport- en verwerkingsmateriaal voor recycling.

De meest directe manier voor consumenten om polystyreen te recyclen, is door het opnieuw te gebruiken. Deze methode werkt niet zo goed met koffiekopjes en plastic vorken, maar het is ideaal voor verpakkingsmaterialen. Verpakkingspinda's kunnen eenvoudig worden verzameld en opnieuw worden gebruikt. Verzenders kunnen harde verpakkingen nemen en in kleine stukjes hakken om als losse verpakking te gebruiken. UPS accepteert het verpakken van pinda's van het publiek voor hergebruik.

Gebruikt polystyreen kan ook opnieuw worden verwerkt voor gebruik bij het maken van andere producten. Bijvoorbeeld, de Dart Container Corporation, de grootste producent van polystyreen voedselcontainers, heeft vier fabrieken in de VS en Canada die EPS ontvangen van scholen, supermarkten, ziekenhuizen en andere gebruikers. Zo werkt de opwerking in hun fabrieken:

  1. Het te recyclen materiaal wordt naar de fabriek verscheept en geïnspecteerd om verontreinigingen zoals papier en voedsel te verwijderen.
  2. Sorteren scheidt schoon materiaal van vuil afval dat gewassen moet worden.
  3. Het afval wordt in een molen gevoerd waar het wordt verwerkt tot "pluis". Eventueel nog niet schoon EPS wordt gewassen en gedroogd.
  4. Warmte en wrijving worden gebruikt om de pluisjes te smelten, alle lucht verwijderen.
  5. Het gesmolten materiaal wordt onder druk in een matrijs met kleine openingen geduwd en geëxtrudeerd als strengen polystyreen, die met water worden gekoeld en tot korrels worden gehakt.
  6. De pellets worden naar fabrikanten verscheept om in alles te worden gebruikt, van speelgoed tot zonnekleppen tot isolatie van gebouwen.

Vrachtwagens met licht vervoeren, volumineus polystyreen naar recyclingcentra is meestal niet economisch. Recyclers hebben manieren gevonden om het materiaal samen te persen tot een beter hanteerbaar formaat. Balenpersen nemen schuimverpakkingen en comprimeren deze, de massa enigszins verminderen. Een andere methode is het gebruik van limoneen, een natuurlijk oplosmiddel gemaakt van sinaasappelschillen. Limoneen lost en concentreert EPS op en kan zelf worden hergebruikt. De chemische stof zorgt ervoor dat het EPS-schuim "smelt" zonder warmte, verkleinen tot 5 procent van de oorspronkelijke grootte. Thermische verdichting maakt gebruik van warmte om gehakte EPS te reduceren tot een geconcentreerde steen die gemakkelijker te vervoeren is.

Wanneer het wordt verbrand in gemeentelijke verbrandingsovens, polystyreen levert niets anders op dan kooldioxide en waterdamp. Het is een goede brandstof voor afval-naar-energieprogramma's die de warmte opvangen en gebruiken voor nuttige doeleinden, een proces dat bekend staat als thermische recycling.

De polystyreenindustrie heeft gewerkt om het recyclen van het materiaal voor de consument gemakkelijker te maken. Bijvoorbeeld, De website van de Plastic Loose Fill Council kan u doorverwijzen naar een bedrijf in de buurt dat gebruikte EPS-verpakkingen accepteert. Of u kunt hun "Peanut Hotline" bellen om te leren waar u losse EPS naartoe kunt brengen. Inlevercentra zijn ook te vinden via de Earth911-website. De Alliance of Foam Packaging Recyclers stelt consumenten in staat om non-food EPS op te sturen voor recycling.

Als het recyclen van polystyreen een heel gedoe lijkt, wat heeft het voor zin om het te doen? Lees verder om erachter te komen waarom.

Voordelen van polystyreenrecycling

Polystyreen "Hout"

Een interessante toepassing van gerecycled EPS is een product dat eruitziet als hout en kan worden gebruikt voor parkbanken en schuttingpalen. Het materiaal kost minder dan hardhout en kan worden gebruikt in plaats van houtsoorten zoals mahonie en teak, die worden geoogst uit regenwouden.

Voor het maken van polystyreen is aardolie nodig, wat een niet-hernieuwbare hulpbron is. Dus, recycling van polystyreen vermindert de hoeveelheid olie die nodig is voor het productieproces. Dit is geen pure winst, natuurlijk, omdat er nog wat energie moet worden gebruikt om het materiaal te transporteren en opnieuw te verwerken.

Het meest zichtbare voordeel van polystyreenrecycling is de vermindering van zwerfvuil, zowel op het land als in de zee. EPS, die niet wordt aangetast door zuurstof, zonlicht of water, blijft voor onbepaalde tijd in de buurt. Gemeenten moeten geld uitgeven om het op te ruimen. Daarom zijn een aantal steden, waaronder San Francisco en Seattle, hebben EPS in afhaalvoedselverpakkingen verboden.

Polystyreen neemt ruimte in op stortplaatsen, waar het honderden jaren zal blijven. De industrie stelt dat dit geen echt nadeel is, omdat moderne stortplaatsen zijn afgesloten van vocht en licht en niet bedoeld zijn om biologische afbraak aan te moedigen. Zelfs organisch materiaal wordt niet afgebroken als het op een stortplaats terechtkomt.

Polystyreen vormt ook een bedreiging voor het leven in zee. Omdat het na verloop van tijd verslijt, EPS valt uiteen in kleine deeltjes, die eruit zien als voedsel om te vissen en gegeten kunnen worden. Het schuim verstopt het spijsverteringsstelsel van zeedieren, hen doden. Geschat wordt dat EPS 60 tot 80 procent van het zwerfvuil op zee uitmaakt, volgens een recensie uit 2008 in Environmental Research. Recycling kan helpen om de hoeveelheid die in zee terechtkomt te verminderen.

Het recyclen van polystyreen voor consumenten voorkomt ook dat het materiaal wordt verbrand in tuinvuren of brandende vaten. Polystyreen kan bij verbranding giftige chemicaliën produceren, tenzij efficiënte verbrandingsovens worden gebruikt.

De voordelen en de moeilijkheden van het recyclen van polystyreen zijn een goed voorbeeld van de complexe problemen die kunnen ontstaan ​​als we kijken naar manieren om hulpbronnen te sparen en het milieu te beschermen. De oplossingen, zoals in het geval van recycling van polystyreen, zijn niet altijd gemakkelijk. Maar we kunnen de vraag niet per se ontwijken door ons te wenden tot alternatieve materialen, of. Bijvoorbeeld, de papieren beker waar je afhaalkoffie in zit, is meestal geplastificeerd en kan niet worden gerecycled. Het breekt ook niet af op stortplaatsen. Zelfs een keramische beker heeft veel meer energie nodig om te produceren dan een beker van polystyreen en blijft doorgaans energie gebruiken om het water te verwarmen dat nodig is om hem te wassen. Op de lange termijn kan er een besparing zijn, maar de keuze is niet zo duidelijk als het soms lijkt.

bronnen

  • Alliantie van schuimverpakkingsrecyclers. "Recycle uw EPS" (toegankelijk op 17 juni, 2010) http://www.epspackaging.org/index.php?option=com_content&view=article&id=8&Itemid=4
  • Alliantie van schuimverpakkingsrecyclers. "Recycling is al in actie." (toegankelijk op 17 juni, 2010) http://www.epspackaging.org/index.php?option=com_content&view=article&id=10&Itemid=7
  • Britse Plastics Foundation. "Plastic Recycling." (toegankelijk op 17 juni, 2010) http://www.bpf.co.uk/sustainability/plastics_recycling.aspx
  • Dart Container Corp. "Verwerking van gerecycled schuim." (toegankelijk op 17 juni, 2010) http://www.dartcontainer.com/web/environ.nsf/pages/schematic.html
  • Dow Chemie. "Maak kennis met Ray McIntyre." (toegankelijk op 17 juni, 2010).http://building.dow.com/about/ray.htm
  • Ehrenberg, Rachel. "Piepschuim wordt afgebroken in zeewater." Wetenschap nieuws, 12 september 2009. Pagina 9.http://www.sciencenews.org/view/generic/id/46620/title/Styrofoam_degrades_in_seawater
  • Eten &Drinken per kwartaal. "Dart Container Corporation:een schuimrevolutie." Deel:6, Probleem:1. (toegankelijk 17 juni, 2010) http://www.fdqmagazine.com/English/article_view.asp?ArticleID=237
  • Pace Butler Corp. "Top tien tips voor het recyclen van piepschuim." (toegankelijk op 17 juni, 2010) http://www.pacebutler.com/blog/styrofoam-recycling-tips/
  • Physorg.com. "Microben zetten 'piepschuim' om in biologisch afbreekbaar plastic." 23 februari 2006 (toegankelijk 17 juni, 2010) http://www.physorg.com/news11138.html
  • Raad voor losse vulling van kunststof. (toegankelijk op 17 juni, 2010) www.loosefillpackaging.com
  • Siegle, Lucy. "Dilemma:is het groener om uit herbruikbare bekers te drinken? The Observer. 11 november, 2007, pagina 95.
  • UPS. "Recycling na de feestdagen." http://www.pressroom.ups.com/Fact+Sheets/Recycling+After+the+Holidays
  • Verespej, Mike. "Palo Alto, Californië, stemmen voor een verbod op PS-afhaalvoedselverpakkingen." Plastics News, 29 april 2009. (toegankelijk 17 juni, 2010) http://www.plasticsnews.com/headlines2.html?cat=1&id=1241031200