Повторное использование пластиковых отходов в инфраструктуре

Jul 05, 2023

Инженеры из Стэнфорда Чжие Ли и Майкл Лепеч обсуждают возможность повторного использования выброшенного пластика в инфраструктурных приложениях.

Стэнфордские инженеры Майкл Лепеч и Чжие Ли имеют уникальное видение будущего: здания и дороги сделаны из пластиковых отходов.

В рамках федерального официального документа, оценивающего возможность использования пластиковых отходов в инфраструктуре, исследователи из Стэнфорда проанализировали дорожный проект в Калифорнии, в котором пластиковые бутылки использовались в асфальте. (Изображение предоставлено: Caltrans)

В новом официальном документе, подготовленном по заказу Национальной академии наук, техники и медицины (NASEM), Лепеч и Ли изучают текущий статус, проблемы и потребности переработки пластмасс в экономике замкнутого цикла, а также исследуют долгосрочную долговечность и экологичность. затраты на это для использования в инфраструктуре. Используя сочетание компьютерного моделирования, научных исследований, экспериментальных и полевых данных, а также интервью с заинтересованными сторонами отрасли переработки отходов, Лепеч и Ли анализируют тематические исследования использования пластиковых отходов для фасадных панелей в Музее современного искусства Сан-Франциско и тротуаров в Калифорнийском департаменте. проекта транспортной дороги. Помимо прочего, их результаты показывают, что переработанный полимерный композит, армированный стекловолокном, — эластичный пластик, обычно используемый в деталях автомобилей, лодок и самолетов — является многообещающим материалом для повторного использования в зданиях.

NASEM опубликовал официальный документ в качестве приложения к своему недавнему отчету Конгрессу, Министерству транспорта США и Агентству по охране окружающей среды США и может использовать его в качестве основы для рекомендаций политикам.

Ниже Лепеч, профессор гражданского и экологического строительства, и Ли, докторант в области гражданского и экологического строительства, обсуждают препятствия, возможности и другие аспекты преобразования или переработки пластиковых отходов в ценные материалы.

Каковы некоторые из самых больших препятствий для повторного использования пластиковых отходов в инфраструктурных целях?

Lepech: Одна из проблем, которую мы и другие выявили в ходе этой работы, — это сложная экономика и логистика управления потоками пластиковых отходов из твердых бытовых отходов. Поток пластиковых отходов сильно варьируется. Его масса может меняться от месяца к месяцу, как и тип пластика — например, множество различных упаковок.

А как насчет больших возможностей?

Lepech: Переработка целых зданий из полимерных композитов по окончании срока их службы может изменить правила игры. Это связано с тем, что количество материала, а также его, вероятно, однородный состав значительно облегчат его переработку для другого инфраструктурного применения.

Ли:В нашей статье дается несколько рекомендаций: улучшайте сортировку мусора, поощряйте и поддерживайте инновации в области вторичной переработки пластика, создайте базу данных о характеристиках определенных смесей пластика и создайте прогнозируемые модели долговечности этих материалов в различных условиях использования.

Какие уроки можно извлечь из переработки пластиковых отходов для инфраструктуры для других усилий в области экономики замкнутого цикла?

Ли: Переработка переработанного пластика в инфраструктуре является примером создания ценности путем создания спроса. Строительный материал, смешанный с переработанным пластиком, должен соответствовать определенным требованиям к эксплуатационным характеристикам и оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, чем обычные строительные материалы. Наша статья показывает, что для вариантов использования с более длительным сроком службы, таких как некоторые строительные панели из смешанного пластика или асфальтовое покрытие, необходимые требования к качеству и устойчивости более достижимы.

Переработка пластиковых отходов имеет очевидные экологические преимущества. Каковы преимущества бизнеса/прибыли?

Lepech: Среди многих потенциальных преимуществ компании, являющиеся частью цепочки создания стоимости экономики замкнутого цикла, могут видеть преимущества регулирования, такие как расширенная защита явной или неявной лицензии на деятельность или большая гибкость в отношениях с регулирующими органами. Существует очевидная возможность повышения операционной эффективности, если не полагаться на нетронутые ископаемые ресурсы. С точки зрения управления рисками можно было бы снизить вероятность возникновения экологических чрезвычайных ситуаций, таких как разливы нефти, и снизить страховые взносы. Конечно, существует возможность для роста за счет ориентации на рынки, которые ценят экологически чистые или устойчивые продукты. Наконец, компании могут добиться большей ясности в стратегическом направлении, если они согласуют цепочки создания стоимости с корпоративной миссией, особенно в случае экологически сознательных фирм.