Kilka ciekawych sposobów w jakie śmieci mogą przyczynić się do oczyszczenia środowiska

Mimo rozwoju technologii, wciąż w wielu dziedzinach życia pozwalamy sobie na niezwykłe marnotrawstwo. Oto technologie, które mogą pomóc nam uporać się z nadmiarem śmieci i bardziej efektywnie wykorzystywać odpady.

Kolby kukurydzy

Jeden z najbardziej bezużytecznych odpadów powstały w produkcji spożywczej – kolby kukurydzy. Mimo, iż z ziaren kukurydzy produkuje się całą gamę produktów spożywczych, ogołocona z nich kolba jest kompletnym śmieciem, którego nie przetwarza się nawet na paszę dla zwierząt.

Jedenastoletnia (!!) hinduskę zainspirowana tym faktem dokonała niesamowitego okrycia. Lalita Prasida Sripada Srisa przeprowadziła prosty eksperyment – umieściła kolby kukurydzy w pojemniku z brudną wodą, po kilku godzinach okazało się, że woda została oczyszczona.

Dziewczyna opracowała następnie system filtracji przy użyciu butelek, w których umieściła kolby w różnym stanie – całe, sproszkowane oraz sczerniałe. W efekcie 70 procent zanieczyszczeń zostało usuniętych z wody, którą wystarczy jedynie przegotować, aby była zdatna do picia.

Metoda może być sprytnym sposobem dla rolników, aby zaoszczędzić na czymś, za co wcześniej musieli płacić.

Wióry

Odpady drewniane są kolejnym zupełnie do niczego nie potrzebnym produktem, który nie ma zbyt wielu zastosowań. Odpady metalowe mogą zostać przetopione i wprowadzone do ponownego użytku. Drobnych fragmentów drewna jednak nie da się wykorzystać w podobny sposób.

Naukowcy opracowali jednak technologię zwaną szybką pirolizą, w której ogrzewając odpady drewniane bez użycia tlenu, zamienia się je w biopaliwo oraz gaz.

Podobnie jak z paliwami kopalnymi biopaliwa mogą znaleźć zastosowanie w transporcie, produktach chemicznych i w produkcji plastiku. Powstałe w ten sposób paliwo będzie czystsze i tańsze od tradycyjnych paliw kopalnych. Mimo, iż nie ma mogą konkurować w skali produkcji z tradycyjnymi paliwami, metoda może być skutecznym sposobem utylizacji odpadów.

Odpady z produkcji piwa

Piwo jest jednym z najczęściej spożywanych napojów na świecie. Jednak w czasie jego produkcji powstaje wiele odpadów, w tym m.in. zmarnowane piwo, zużyty jęczmień oraz drożdże.

Aby skorzystać z tych zasobów, firma Nutrinsic Corporation opracowała proces przetwarzania wody na pożywkę dla mikroorganizmów, wytwarzających proteiny.

Powstałe w ten sposób proteiny są zbierane, zagęszczane, sterylizowane i suszone. To, co pozostaje może być wykorzystane jako pokarm dla ryb lub dodatek do pasz dla innych zwierząt. Ponadto wykorzystana woda zostaje w trakcie procesu oczyszczona, przez co może być ponownie użyta w procesie warzenia piwa.

Filtry papierosów

Szacuje się, że każdego dnia na całym świecie sprzedawanych jest około 15 miliardów papierosów. Generuje to biliony zużytych filtrów, które zanieczyszczają ziemię, wody i zalegają na wysypiskach.

Na szczęście naukowcy z Narodowego Uniwersytetu w Seulu w Korei Południowej odkryli, że niedopałki papierosów mogą być poddane recyklingowi i użyte w bateriach. Gdy niedopałki poddane zostają procesowi rozkładu cieplnego, zwanego pirolizą, włókna z octanu celulozy w filtrach, mogą być przetworzone na materiały węglowe, stosowane w super kondensatorach.

Super kondensatory są innowacyjnymi akumulatorami, które szybciej się ładują, zatrzymują więcej energii i starczają na dłużej niż zwykłe baterie. Są coraz częściej wykorzystywane w różnych dziedzinach, dla których powszechne są akumulatory – komunikacji, transporcie i energii.

Podczas badań, koreańscy naukowcy powiedział, że ich super kondensator wykonany z niedopałków jest lepszy niż kondensator wykonany z grafenu, nanorurek węglowych i węgla.

Plastikowe butelki

Plastikowe butelki z pewnością są jednym z największych problemów zanieczyszczenia środowiska. Na całym świecie blisko 50 miliardów butelek jest sprzedawanych każdego roku.

Butelki wykonane są z tworzywa sztucznego – politereftalanu etylenu (PET), który zamiast biodegradacji, ulega procesowi fotodegradacji. Oznacza to, że butelka rozkłada się na mniejsze fragmenty, które absorbują toksyny, zanieczyszczając glebę i drogi wodne, powodując w efekcie choroby u zwierząt.

Jednak naukowcy z University College w Dublinie odkryli sposób, aby przekształcić tani plastik PET w wysokiej klasy, cenne tworzywo sztuczne o nazwie polihydroksyalkanian (PHA). Nowe tworzywo powstaje w wyniku poddania butelek Pet pyrolizie, przetapiając je na kwas tereftalowy (TA). Następnie bakterie o nazwie Pseudomonas, rozwijając się na TA, przekształcają go w PHA, które jest używane w zaawansowanych urządzeniach medycznych takich jak stenty, oraz w inżynierii tkankowej.

Opony

Opony samochodowe dostarczają sporego problemu pod kątem ich utylizacji. Każdego roku wyrzucanych jest blisko 1,2 miliarda opon. Guma, aby rozłożyć się, potrzebuje około 50 do 80 lat. Z drugiej strony przez dziesięciolecia opony były usuwane z wysypisk jako potencjalne zagrożenie pożarowe.

Veena Sahajwalla z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii opracowała innowacyjny plan, aby pozbyć się starych opon, pomagając również uporać się z zanieczyszczeniami z innej branży. Zaproponowała by użyć opon i elementów plastikowych, do zastąpienia koksu w produkcji stali.

Produkowany z węgla koks jest używany do wytwarzania ciepła w procesie kucia stali. Jest jednak wysoko niekorzystny dla środowiska. Proces z użyciem opon, prócz eliminacji koksu, ma jeszcze dwie dodatkowe zalety – usuwa zanieczyszczenia z surówki, przez co więcej żelaza odtaje się do stali. W efekcie 10 do 15 procent mniej paliwa potrzebne jest do wytworzenia metalu.

Na skalę globalną nowa technologia może przyczynić się do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w produkcji metali, zmniejszając również koszt jej produkcji o około 10 %.

Plastikowe siatki

Plastikowe siatki stanowią istną plagę. Szacuje się, że rocznie do środowiska dostaje się 500 miliardów siatek, a ich zużycie z każdym rokiem rośnie.

Największym problemem plastikowych siatek jest to, że są wyrzucane po jednym użyciu. W Wielkiej Brytanii jedynie 6% z nich jest poddana recyclingowi! Skutkuje to zaleganiem foliówek na wysypiskach, które z łatwością zostają prześnione przez wiatr również poza jego teren. Szacuje się, że czas potrzebny na rozkład siatki to 500 lat, możliwe jednak, że nie rozłażą się one wcale.

Nadzieją może być technologia opracowana przez naukowców z University of Adelaide w Australii, którzy wymyślili niezwykle skomplikowany proces, przemiany tworzywa sztucznego w membrany nanorurek węglowych. Jeden nanometr stanowi około jednej dziesięcio-tysięcznej grubości ludzkiego włosa. Mikroskopijne nanorurki mogą być wykorzystywane w różnych dziedzinach, w tym energetyce, medycynie i elektronice.

Zanieczyszczenia powietrza

Według Światowej Organizacji Zdrowia, jeden na osiem zgonów w 2012 roku był związany z zanieczyszczeniem powietrza. Niestety jest to współcześnie „największe zagrożenie środowiskowe dla zdrowia „, mogące prowadzić do chorób serca, raka płuc, udarów i przewlekłych chorób płuc.

By pomóc usunąć niektóre zanieczyszczenia Anirudh Sharma z MIT opracował drukarkę, która pobiera cząsteczki sadzy, znajdujące się w większości powietrza, zamieniając je na tusz w proszku. Wynalazca uważa, że jedna godzina pracy Diesla lub 10 minut pobierania wyziewów z komina może wytworzyć wystarczająco dużo sadzy, aby wypełnić tradycyjny pojemnik z tuszem.

Ścieki

Czysta woda z wielu powodów jest absolutną koniecznością dla prawidłowego funkcjonowania ekosystemu ziemi. Oczywiście, potrzebujemy wody pitnej, woda wpływa także na powietrze, którym oddychamy. Około 70 procent tlenu na ziemi pochodzi z roślin morskich. To sprawia, że oczyszczanie wody staje się pilnym problemem, który oczekuje szybkiego rozwiązania.

Na fascynujący pomysł wpadli naukowcy z University of Bristol, konstruując Row-Bot robota, który pływając w wodzie, wyłapuje zanieczyszczone drobnoustroje, by następnie przetworzyć je w energię.

Jak pokazują wyniki testu robot jest w stanie wytworzyć tyle energii, aby zasilić swoją pracę. Prawdopodobnie może też gromadzić nadwyżki energii, wykorzystując je do czegoś innego.

Dwutlenek węgla

Dwutlenek węgla to główny winowajca w powstawaniu efektu cieplarnianego i postępujących zmian klimatycznych.

Naukowcy z instytutu węglowego w Calgary są jednak na drodze opracowania technologii, która na masową skalę pozwoliłaby wyciągać CO2 z powietrza i zamieniać je na paliwo.

Technologia wykorzystuje ścianę wentylatorów do przepuszczenia powietrza przez płyn absorbujący CO2. Następnie zebrany dwutlenek węgla zamieniany będzie w sól, która może być przechowywana lub wykorzystana do produkcji nisko emisyjnego paliwa syntetycznego.

Realizując projekt, w skali przewidzianej przez twórców, każdego roku udałby się oczyścić powietrze zanieczyszczone przez blisko 300 tysięcy samochodów, generując 100 tysięcy baryłek paliwa. Pilotażowy projekt, który ma zostać uruchomiony w 2017 roku, przewiduje produkcję na poziomie 10 tysięcy baryłek.