متعادل‌سازی پایداری، کارایی و نوآوری در فرآیندهای تولید پلاستیک
تمرکز بر کاهش تأثیرات زیست‌محیطی
تحت تأثیر نیازهای پایداری، تولیدکنندگان پلاستیک بیشتر بر کاهش تأثیرات زیست‌محیطی از طریق مدیریت انتشار گازهای گلخانه‌ای، استفاده از فناوری‌های کم‌مصرف انرژی و انتخاب مواد مسئولانه تمرکز دارند.
در حال حاضر چرخه عمر پلاستیک بیش از 0.85 گیگاتن گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کند و در صورت ادامه روند فعلی تولید و مصرف، این مقدار تا سال 2050 ممکن است به 1.34 گیگاتن در سال برسد. روش‌های تولید پلاستیک در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، بسته‌بندی مواد غذایی و نوشیدنی، تجهیزات الکترونیکی و دستگاه‌های پزشکی کاربرد دارند.
روش‌های متداول در پلاستیک
قالب‌گیری تزریقی، شامل تزریق مواد مذاب به داخل قالب، یکی از محبوب‌ترین روش‌ها است. از انواع آن می‌توان به قالب‌گیری با گاز، میکروتزریق و قالب‌گیری اینسرت اشاره کرد. اکستروژن و قالب‌گیری دمشی نیز به طور گسترده استفاده می‌شوند، در این میان اکستروژن به دلیل کارایی بالا، تولید ضایعات کمتر و قابلیت بهینه‌سازی مصرف انرژی پایدارترین روش به شمار می‌آید.
تمام این فرآیندها به دمای بالایی (200 تا 350 درجه سانتی‌گراد) نیاز دارند و مقادیر زیادی ترکیبات آلی فرار (VOCs) منتشر می‌کنند. حفظ این دماها مستلزم مصرف انرژی زیاد است که به افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای منجر می‌شود. با افزایش آگاهی درباره پایداری، تمرکز فناوری‌های تولید پلاستیک به سمت کاهش اثرات زیست‌محیطی و استفاده از روش‌ها و مواد پایدارتر تغییر کرده است.
ارزیابی پایداری در قالب‌گیری تزریقی
مقدار CO2 تولید شده در فرآیند به نوع دستگاه (الکتریکی، هیدرولیکی یا هیبریدی) بستگی دارد. دستگاه‌های تمام‌الکتریکی تا 50% کمتر از دستگاه‌های هیدرولیکی CO2 تولید می‌کنند.
اثر کربنی دستگاه به نوع محصول نیز وابسته است؛ تولید قطعات کوچک و پیچیده معمولاً به انرژی بیشتری نیاز دارد. فناوری قالب‌گیری هیبریدی با بهینه‌سازی فرآیندها می‌تواند تحولی پایدار در صنعت ایجاد کند، هرچند هزینه‌های اولیه و نیاز به آموزش کارکنان ممکن است چالش‌برانگیز باشد.
مواد پایدار و فناوری‌های انرژی‌کارآمد
ترموپلاستیک‌ها که قابلیت ذوب و جامد شدن مجدد را بدون تغییر خواص شیمیایی دارند، به دلیل انعطاف‌پذیری در پر کردن قالب‌های پیچیده، رایج‌ترین مواد در فرآیندهای قالب‌گیری هستند. با این حال، بیشتر ترموپلاستیک‌ها از منابع تجدیدناپذیر مانند سوخت‌های فسیلی تهیه می‌شوند و قابلیت بازیافت محدودی دارند.
صنعت به تدریج به سمت استفاده از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر مانند PLA و PHA حرکت می‌کند که سریع‌تر و ایمن‌تر در محیط تجزیه می‌شوند. این مواد زیستی از منابع تجدیدپذیری مانند نشاسته ذرت و نیشکر تولید می‌شوند و تأثیرات زیست‌محیطی کمتری دارند.
پایداری در زنجیره ارزش بسته‌بندی
تحولی بزرگ در صنعت بسته‌بندی با حرکت از لایه‌های چندگانه به طراحی تک‌لایه یا مونو‌ماتریال در حال وقوع است. این طراحی‌ها بازیافت را تسهیل کرده و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهند.
شرکت‌هایی مانند Amcor و Nestlé در حال توسعه بسته‌بندی‌های مونو‌ماتریال هستند تا فرآیند بازیافت را ساده کنند. همچنین استفاده از بسته‌بندی‌های نازک‌تر و زیست‌تخریب‌پذیر در صنایع غذایی و کالاهای مصرفی رو به افزایش است، هرچند هزینه‌های بالاتر و دسترسی محدود به این مواد چالش‌هایی ایجاد کرده است.
نتیجه‌گیری
برای دستیابی به تعادل بین عملکرد، هزینه و تأثیرات زیست‌محیطی، صنعت پلاستیک باید فناوری‌های کم‌مصرف، مواد زیست‌تخریب‌پذیر و طراحی‌های مونو‌ماتریال را در اولویت قرار دهد. این تغییرات می‌توانند آینده‌ای پایدارتر و مسئولانه‌تر برای این صنعت رقم بزنند.
نویسنده خبر: لیدا عظیمی
لینک خبر:
بدون دیدگاه