Transcript 2 Problem minimalizacji odpadów 1

Technologie mało- i bezodpadowe
1
Problem minimalizacji odpadów 1
Koncepcja Zrównoważonego Rozwoju polega na
Czy może
być produkcja
podejmowaniu
takich
decyzji bezodpadowa?
dotyczących wykorzystania
środowiska i zasobów naturalnych, by umożliwić korzystanie z nich
również przyszłym
pokoleniom.
+
Z Koncepcją tą związane są dwie inne koncepcje. Są to
nowe wiązanie
koncepcje technologii małoodpadowych
i wyrobów bezpiecznych
dla środowiska.
Schemat blokowy reakcji „czystej syntezy”
Koncepcja Zrównoważonego Rozwoju to nie tylko
racjonalne użytkowanie zasobów naturalnych, ale łączenie
wymagań
ochrony
środowiska
względami Taką
ekonomicznymi.
Przykład
dotyczący
przemianzechemicznych.
reakcją
np. wytwarzanie
Należymoże
więcbyć
podejmować
takiepolietylenu:
decyzje, by nie tylko oszczędzać
środowisko
jego2 +zasoby,
ale
jeszcze uzyskiwać dodatkowe
n CHi2=CH
-CH2-CH
2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH2korzyści ekonomiczne.
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Technologie mało- i bezodpadowe
Problem minimalizacji odpadów 1
Hierarchia działań
dla minimalizacji
odpadów
Czy może
być produkcja
bezodpadowa?
Edukacja ekologiczna,
+
Badanie rynku,
1. Wprowadzanie nowych technologii,
nowe wiązanie
2. Zapobieganie,
• Jakościowe Schemat
(lepsza jakość
surowców),
blokowy
reakcji „czystej syntezy”
• Ilościowe (mniejsze zużycie, rezygnacja z niektórych surowców),
3. Kierowanie produktu do ponownego przerobu (regeneracja),
4. Odzyskiwanie
surowców do ponownego wykorzystania,
Przykład dotyczący przemian chemicznych. Taką reakcją
5. Konwersja
termiczna
(piroliza, zgazowanie),
odzyskiwanie surowca do
może być
np. wytwarzanie
polietylenu:
syntez
n CH
+ -CH2-CH2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH22=CH2 energetyczny),
6. Spalanie
(recykling
7. Składowanie.
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
2
Technologie mało- i bezodpadowe
Problem minimalizacji odpadów 1
Czy może być produkcja bezodpadowa?
+
nowe wiązanie
Schemat blokowy reakcji „czystej syntezy”
Przykład dotyczący przemian chemicznych. Taką reakcją
może być np. wytwarzanie polietylenu:
n CH2=CH2 + -CH2-CH2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH2-
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
3
Technologie mało- i bezodpadowe
Problem minimalizacji odpadów 1
Zasady zielonej chemii
1. Lepiej zapobiegać tworzeniu zanieczyszczeń i odpadów niż je unieszkodliwiać.
2. Syntezy powinny
projektowane
taki sposób, abybezodpadowa?
do końcowego produktu
Czybyćmoże
być wprodukcja
wprowadzić jak najwięcej materiałów wyjściowych.
3. Tam, gdzie to tylko możliwe, syntezy chemiczne powinny być przeprowadzane
z udziałem reagentów i materiałów nietoksycznych lub o nieznacznej toksyczności.
4. Powinno się dążyć do wytwarzania
produktów alternatywnych, które zachowując swoje funkcje
+
(np. lecznicze lub owadobójcze), są nietoksyczne.
5. Substancje pomocnicze (rozpuszczalniki. czynniki rozdzielania) powinny być
wyeliminowane, a tam gdzie to niemożliwe należy stosować
nowe substancje
wiązanie nieszkodliwe.
6. Niezbędna jest szczegółowa analiza i konieczność minimalizowania nakładów
energetycznych. Należy
dążyć do
prowadzenia
syntez chemicznych
w temperaturze
Schemat
blokowy
reakcji
„czystej syntezy”
i pod ciśnieniem otoczenia.
7. Gdzie tylko jest to możliwe, powinno się dążyć do stosowania surowców odnawialnych.
8. Należy unikać tam gdzie możliwe, blokowania grup funkcyjnych w celu zapobieżenia reakcjom
ubocznym przez zastosowanie wysoce selektywnych katalizatorów, w tym enzymów.
9. ReakcjePrzykład
katalityczne (szczególnie
wysoko
selektywne)
powinny być przedmiotem
preferencji.
dotyczący
przemian
chemicznych.
Taką reakcją
10. Należy dążyć do produkcji materiałów chemicznych, ulegających biodegradacji po zużyciu.
może być np. wytwarzanie polietylenu:
11. Niezbędne jest rozwijanie analitycznych metod „on line„, umożliwiających ciągły monitoring
produkcji, w n
aspekcie
zapobiegania
powstawaniu niebezpiecznych substancji.
CH2=CH
2 + -CH2-CH2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH212. Reagenty oraz sposoby ich wykorzystania w procesie chemicznym powinny być tak dobrane,
aby w jak największym stopniu zmniejszyć ryzyko wypadków chemicznych, w tym wycieków
niebezpiecznych substancji, wybuchów i pożarów.
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
4
Technologie mało- i bezodpadowe
Problem minimalizacji odpadów 1
Czy może być produkcja bezodpadowa?
+
nowe wiązanie
Schemat blokowy reakcji „czystej syntezy”
Przykład dotyczący przemian chemicznych. Taką reakcją
może być np. wytwarzanie polietylenu:
n CH2=CH2 + -CH2-CH2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH2-
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
5
Technologie mało- i bezodpadowe
Problem minimalizacji odpadów 1
Czy może być produkcja bezodpadowa?
+
nowe wiązanie
Schemat blokowy reakcji „czystej syntezy”
Przykład dotyczący przemian chemicznych. Taką reakcją
może być np. wytwarzanie polietylenu:
n CH2=CH2 + -CH2-CH2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH2-
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
6
Technologie mało- i bezodpadowe
7
Problem minimalizacji odpadów 1
Gdzie tylko jest to możliwe, powinno się dążyć do stosowania surowców
odnawialnych.
Czy może być produkcja bezodpadowa?
+
nowe wiązanie
Schemat blokowy reakcji „czystej syntezy”
Przykład dotyczący przemian chemicznych. Taką reakcją
może być np. wytwarzanie polietylenu:
n CH2=CH2 + -CH2-CH2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH2-
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Technologie mało- i bezodpadowe
Problem minimalizacji odpadów 1
Surowce odnawialne.
Czyi może
być produkcja bezodpadowa?
Surowce roślinne
zwierzęce
· Węglowodany
· cukry proste, np.glukoza
+
· dwucukry, np. sacharoza
· skrobia (wielocukier)
nowe wiązanie
· celuloza (wielocukier)
· bawełna (celuloza)
Schemat blokowy reakcji „czystej syntezy”
· Oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce
· Białka
· kolagen (ze ścięgien, kości, chrząstek, rogów, łusek ryb),
Przykład dotyczący przemian chemicznych. Taką reakcją
· żelatyna,
może być np. wytwarzanie polietylenu:
· kazeina
(z mleka),
n CH2=CH2 + -CH2-CH2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH2· wełna, jedwab,
· skóra
• odpady organiczne
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
8
Technologie mało- i bezodpadowe
9
Problem minimalizacji odpadów 1
Odnawialne źródła energii
Czy może być produkcja bezodpadowa?
Odnawialne źródła energii charakteryzują się tym, że nie ulegają wyczerpaniu
w dostępnej nam perspektywie czasu. Do takich źródeł pierwotnych zalicza się:
+
• termojądrową aktywność słoneczną,
nowe wiązanie
• reakcje rozpadu jąder pierwiastków we wnętrzu
ziemi
• grawitacyjneSchemat
oddziaływanie
Księżyca
i Słońca
z Ziemią.
blokowy
reakcji
„czystej
syntezy”
Do zewnętrznej granicy atmosfery Ziemi dociera ze Słońca promieniowanie o
mocy 178•1015 W. Jest to około 10 000 razy więcej niż moc wszystkich
zainstalowanych przez człowieka urządzeń. Około 23% mocy tego strumienia
Przykład dotyczący przemian chemicznych. Taką reakcją
energii jest
zużywane na parowanie oceanów, powstawanie wiatrów, fotosyntezę i
może być np. wytwarzanie polietylenu:
rozwój życia na Ziemi.
n CH =CH2 + -CH2-CH2- = -(CH2-CH2)n-CH2-CH
Moc energii2 pochodzącej
z jądra ziemi wynosi około 35•1012 2W, a moc
oddziaływań grawitacyjnych na powierzchni Ziemi około 3•1012 W.
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Technologie mało- i bezodpadowe
10
Problem minimalizacji odpadów 1
Projektowanie technologii małoodpadowych i
Czy dla
może
być produkcja bezodpadowa?
bezpiecznych
środowiska.
wyrobów
Rozwiązywanie
problemów ochrony środowiska na końcu
+
procesu produkcyjnego, jak to się teraz mówi ”na końcu rury”, to
nowe wiązanie
już powinna być przeszłość.
Właściwy
sposób
podejścia
do sprawy
Schemat
blokowy
reakcji „czystej
syntezy” produkcji to
zapobieganie niepożądanym skutkom. To zapobieganie musi
obejmować cały cykl produkcji i użytkowania od projektowania,
poprzezPrzykład
wybór dotyczący
surowców,
produkcję,
dystrybucję,
przemian
chemicznych.
Taką konsumpcję
reakcją
może
być np.przechowywanie,
wytwarzanie polietylenu:
wyrobu,
zbiórkę,
obróbkę odpadów, powtórne
n CH2=CH
-CH2- = -(CH
wykorzystanie,
odzysk
surowców,
po 2-CH
ostateczne
2 + -CH2
2)n-CH2-CHusunięcie
2pozostałości i odpadów.
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Technologie mało- i bezodpadowe
11
Problem minimalizacji odpadów 1
Bariery zamykania cykli materiałowych
Czy może być produkcja bezodpadowa?
Najpoważniejsze bariery zamykania cykli materiałowych to:
1. niepewność co do wielkości ryzyka ekonomicznego;
2. niewystarczająca współpraca wytwórców i kupujących w zakresie wyborów
+
proekologicznych;
3. brak zapotrzebowania na produkty regenerowane;
nowe wiązanie
4. brak infrastruktury do wprowadzania produktów i materiałów do ponownego użytku;
5. brak odpowiednich
ekspertyz
w przemyśle
i odpowiedniej
intrastruktury
Schemat
blokowy
reakcji
„czystej syntezy”
rozpowszechniania informacji;
6. brak odnośnej wiedzy np. brak kryteriów oceny wpływu niektórych metod produkcji na
środowisko i ich konsekwencji społecznych;
7. brak wyraźnego
społecznegochemicznych.
na technologie Taką reakcją
Przykładzapotrzebowania
dotyczący przemian
i produkty
proekologiczne;
może
być np. wytwarzanie polietylenu:
8. słaba koordynacja działań poszczególnych rządów w zakresie polityki ekologicznej;
n CH2=CH
-(CH2-CHwymienionych
2 + -CH
2-CH2- =rozwiązywania
2)n-CH2-CH29. brak gotowości
politycznej
do skutecznego
problemów.
Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego