Sciencemag.cz
Doporučujeme
Každý druh plastu se třením nabíjí jinak, získává tak odlišný náboj.
Druhotné zpracování plastů je tématem, které ve společnosti rezonuje stále silněji. Kvalita takových plastů se přitom odvíjí od čistoty vstupního materiálu, účinnosti separace, ale i samotné udržitelnosti procesu recyklace. Odborníci výzkumného centra RICE Fakulty elektrotechnické Západočeské univerzity v Plzni vyvinuli unikátní technologii umožňující separaci plastů až s 99% čistotou. Technologie je založena na principu freefall elektrostatické separace.
„Náš separátor využívá toho, že každý druh plastu se třením nabíjí jinak, získává tak odlišný náboj,“ říká Jiří Kuthan z výzkumného centra RICE. „Plastová drť se vsype mezi elektrody, na které je připojeno vysoké napětí, a podle svého náboje jsou částice plastu buď přitahovány, nebo odpuzovány, a elektrody je tak roztřídí do košů,“ zjednodušeně popisuje elektrostatickou separaci Jiří Kuthan.
Projekt, na jehož financování se podílelo Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR, tak podporuje současné trendy udržitelnosti a je v souladu s principy cirkulární ekonomiky. „Kvalitně vyseparovaný plast je možné opakovaně využít a šetřit tak zdroje,“ upozorňuje Jiří Kuthan s tím, že separátor zajistí dostatečnou čistotu materiálu pro jeho druhotné zpracování.
Samotná separace začíná přesným dávkováním suché plastové drtě o rozměrech 1-8 mm. Vzduchový dopravník, který zároveň slouží k nabíjení plastové drtě, přivádí materiál do cyklonu, odkud drť putuje přes usměrňovač do třídicí komory. „V dopravníku i cyklonu dochází k takzvanému triboelektrickému jevu, kdy se částice třou o sebe i stěny dopravníkové trubky, čímž dochází k jejich nabíjení. Následně procházejí silným elektrickým polem tvořeným elektrodami,“ vysvětluje Jiří Kuthan. K separaci materiálu dochází právě mezi dvěma vysokonapěťovými elektrodami. Pomocí usměrňovacích kolektorů je pak separovaný materiál ukládán do sběrných košů. Separovat lze takto jakékoliv směsi materiálů, které jsou od sebe dostatečně vzdáleny v triboelektrické řadě. Technologie byla úspěšně ověřena v poloprovozu pro směsi různých druhů plastů (ABS, PE, PS, PVC, PP atd.).
Celý proces je energeticky nenáročný, příkon vysokonapěťové části separátoru se pohybuje v jednotkách wattů. Výhodou je také to, že nabíjení probíhá kontinuálně. Součástí zařízení je software pro počítačovou simulaci a optimalizaci nastavení separátoru a jeho řízení. Program umožňuje kontrolu a ovládání zařízení v průběhu separace a výrazně usnadňuje jeho obsluhu. Benefitem je variabilita technického řešení separátoru, která umožňuje recyklovat více různých směsí plastového odpadu, případně i separaci jednoho druhu plastu z různorodé směsi.
Separátor naplňuje myšlenku šetrného přístupu k životnímu prostředí. Vhodný je jak pro druhotné zpracování plastových materiálů, tak pro zvýšení čistoty směsí plastů. Současná experimentální data navíc ukazují, že plasty nemusí být jediná skupina materiálů, kterou lze touto technologií separovat. Uplatnění může tato technologie nalézt také v zemědělství nebo při separaci nerostných surovin. Západočeská univerzita v současné době jedná s několika subjekty z aplikační sféry o možnosti využití separátoru a prodeji licence.
