هل توجد معدات متقدمة لإعادة تدوير البلاستيك ABS تقلل من استهلاك الطاقة؟

لماذا تكتسب الكفاءة الطاقية أهميةً بالغةً في عمليات إعادة تدوير البلاستيك ABS؟

كمية الطاقة المستهلكة أثناء إعادة تدوير مادة الـ ABS تؤثر تأثيرًا كبيرًا على جدواها الاقتصادية وبصمتها البيئية الخارجية. وتشكل استهلاك الطاقة خلال عمليات إعادة تدوير البلاستيك ما يقارب ٤٠٪ من التكاليف التشغيلية. وهذه النسبة في ازدياد موازٍ لارتفاع تكاليف الطاقة. وببساطة شديدة، كلما زادت كمية الطاقة التي تستهلكها المصنع، انخفضت ربحيته. كما أن معالجة المواد بشكل غير فعّال تُنتج آثارًا سلبية خارجية تؤثر على البيئة. فعلى سبيل المثال، إذا أُعيد تدوير طنٍّ واحدٍ من مادة الـ ABS بطريقة رديئة مقارنةً بإعادة تدوير طنٍّ آخر في منشأة متطورة حديثة، فقد ترتفع انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون بنسبة ٤٥٪ نتيجةً لعملية إعادة التدوير الرديئة. كما تؤثر على البيئة لوائح تنظيمية جديدة. ف directive التعبئة والتغليف في الاتحاد الأوروبي فرضت لوائح ومتطلبات جديدة على مُعادِلي المواد لإحداث تخفيضٍ نسبته ٣٠٪ في بصمتهم الكربونية بحلول عام ٢٠٣٠. ويُدرك أصحاب الأعمال الأكثر تركيزًا وذكاءً الآن أن كفاءة استهلاك الطاقة تمثّل فرصة إيجابية للبقاء في طليعة الامتثال لهذه اللوائح الجديدة، وللمساعدة في خفض التكاليف، وتوفير مزايا تنافسية أكبر من خلال الأنظمة الفعّالة في استهلاك الطاقة.

الشركات التي تهدف إلى خفض استهلاك الطاقة لكل طن يتم معالجته تحصل على فائدتين في آنٍ واحد: انخفاض في التكاليف التشغيلية ورفع مستوى شهادة منتجاتها المعاد تدويرها.

أبرز تقنيات إعادة تدوير مادة الـABS المتقدمة التي تحقق وفورات مُثبتة في استهلاك الطاقة

تتيح التقنيات الجديدة المُحسَّنة من حيث استهلاك الطاقة إعادة تدوير مادة البوليمر ABS عالية الجودة بتكلفة أقل. ويتجه عددٌ متزايدٌ من مرافق إعادة التدوير إلى اعتماد مخرّطات ذات برغيين مزودة بمحركات توليدية. فكيف يعمل ذلك؟ على عكس المخرّطات التقليدية ذات البرغيين التي تبدِّد الطاقة على هيئة حرارة عند تباطؤ دوران البرغي، فإن هذه الأنظمة تستعيد تلك الطاقة. وقد وثَّقت صناعة إعادة التدوير أن المرافق المزودة بهذه المحركات تستهلك طاقةً أقل بنسبة ٣٠ إلى ٤٠٪ لكل طنٍ معالَج. وبما أن هذه المحركات تحافظ على عزم دوران ثابت وتجنب قمم العزم العالية المفاجئة، فإن التكاليف المرتبطة باستهلاك الطاقة الناتجة عن تلك القمم الحادة في نهاية الشهر تختفي تمامًا. ونتيجةً لذلك، تشهد هذه المحركات طلبًا مرتفعًا جدًّا داخل قطاع إعادة التدوير.

مخرّطات ذات برغيين مزودة بمحركات توليدية (خفض في استهلاك الكهرباء بنسبة ٣٠–٤٠٪ كيلوواط/ساعة)

مع استمرار دورات الإنتاج لمكبس التصنيع (إكسترودر)، تقوم محركات الاسترجاع باستيعاب أي طاقة متبقية ناتجة عن حركة المكبس، ما يسمح للآلة باستعادة تلك الطاقة وتحويلها إلى كهرباء لتشغيل نفسها. ويُمكّن هذا الظاهرة الدورية الآلة من إعادة تدوير الطاقة بدلًا من بيعها لمصدر كهربائي خارجي. وتُثبت البيانات التشغيلية أن الأنظمة تحقق تغيرًا أقل من ١٪ في فرق الجودة بين المنتجات النهائية، بغض النظر عما إذا كانت تعمل عند سعتها القصوى أم لا. وبعد انقطاع التيار الكهربائي عن الآلة، تزول الحاجة إلى وظائف إعادة التشغيل التي تستهلك طاقةً كبيرةً. وعند دمج هذه التقنية مع تقنيات التسخين لتحديد التغيرات في الطاقة داخل المادة المتدفقة، يمكن لمزود الأنظمة المتعددة أن يبدأ في تحقيق وفورات في استهلاك الطاقة تنعكس إيجابيًّا على صافي أرباحه.

فرز قائم على الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) + أنظمة غسل مبدئي ذات حلقة مغلقة لتحقيق أقصى كفاءة في المدخلات

تُحسِّن تكنولوجيا الفرز بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) المدخلات الخاصة بإعادة التدوير، وتساعد في خفض استهلاك الطاقة في عمليات إعادة التدوير. وتتمكَّن تقنية الاستشعار من اكتشاف البلاستيك غير المصنوع من مادة الـ ABS وتحويله إلى تدفق معالجة آخر بمعدل يبلغ نحو أربعة أطنان في الساعة وبمعدل نجاح يبلغ ٩٨٪. وبذلك نتفادى العمليات التي تستهلك طاقةً ووقتًا في فرز المواد التي لا يمكن استخدامها. وعند استخدام أنظمة غسل الدورة المغلقة جنبًا إلى جنب مع فرز الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، يتم توفير نحو ٩٠٪ من المياه والمذيبات المستخدمة في عمليات الغسل وإعادة التدوير، وإعادة استخدامها. علاوةً على ذلك، تقوم أنظمة الغسل بإزالة الملصقات والمواد اللاصقة قبل مراحل الغسل والمعالجة الرئيسية. ومن منظور عملية إعادة التدوير، تقلِّل أنظمة الغسل من الطلب على الطاقة اللازمة للتجفيف الحراري بنسبة تصل إلى ٢٥٪ تقريبًا (حيث يكون استهلاك الطاقة مرتفعًا جدًّا أثناء مرحلة التجفيف الحراري في عمليات إعادة التدوير). أما أنظمة ما قبل الغسل + الفرز بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، فتوفر لمرافق إعادة التدوير ما بين ١٥٪ و٢٠٪ من الطاقة لكل طن من المواد التي تُغسَل وتُفرَّز، مقارنةً باستهلاك الطاقة عند استخدام أنظمة الغسل أو أنظمة الفرز فقط.

حل التنازل بين الطاقة والنقاء في معدات إعادة تدوير مادة الـABS

لطالما شكلت إعادة تدوير مادة الـABS تنازلاً جوهرياً: فتحقيق مخرجات عالية النقاء كان يتطلب استهلاكاً كبيراً للطاقة بسبب عمليات مثل الغسل على مراحل متعددة أو الترشيح على مستوى الميكرون. ويؤدي الغسل لإزالة الملوثات مثل المعادن الثقيلة أو البوليمرات غير المتوافقة المستخدمة إلى رفع تكلفة الطاقة إلى نسب غير مستدامة (كيلوواط ساعة/طن)، ولذلك، ولتحقيق أهداف الاستدامة، يجب خفض تكلفة الطاقة.

كيف تُمكّن تقنيات الترشيح من الجيل القادم وقياس الخواص اللزوجية أثناء التشغيل من تحقيق درجة عالية من النقاء مع خفض استهلاك الطاقة

يتم معالجة المشكلة من خلال أنظمة ترشيح متطورة تستخدم أجهزة تغيير الشبكات ذاتية التنظيف التي تعمل عند فروق ضغط أقل. وتلتقط هذه الأنظمة الجسيمات الأصغر من ٢٠٠ ميكرون دون الحاجة إلى عملية غسل عكسي عالية الاستهلاك للطاقة، والتي تتطلبها معظم الأنظمة الأخرى. وفي الوقت نفسه، تقوم أجهزة استشعار اللزوجة المُركَّبة على الخط بمراقبة لزوجة المادة المنصهرة وضبط معايير البثق في الزمن الفعلي. وفي الإنتاج، ينعكس ذلك في توفير الطاقة عبر تقليل كمية المواد التي تُعالَج بشكل مفرط، مع الحفاظ على الخصائص الميكانيكية الأساسية للمنتج مثل مقاومته للصدمات واستقراره الحراري.

التقنيات — تقنية توفير الطاقة — النتيجة — النقاء

ترشيح متعدد المراحل — ضغط منخفض لإزالة الملوثات — نقاء البوليمر أكثر من (>) ٩٩٪

مقياس اللزوجة في الزمن الفعلي — التحكم في البثق في الزمن الفعلي — تدفق منتظم للمادة المنصهرة

تؤدي هذه التقنيات، عند دمجها بشكل متناسق، إلى خفض استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين ١٨٪ و٢٢٪، مع تحقيق مواصفات تُعادل تلك المُستخدمة في قطع غيار السيارات. وبذلك ينفصل مفهوم النقاء عن متطلبات القدرة العالية (أو الطاقة العالية) في تقنيات إعادة تدوير مادة الـ ABS الحديثة.

أُكِّدَ أداء استهلاك الطاقة في مرافق إعادة تدوير مادة الـ ABS في ظروف الاستخدام الفعلي

facility أوروبية تقلل استهلاك الكيلوواط·ساعة لكل طن بنسبة ٢٢٪ باستخدام استرجاع الحرارة والتجفيف الذكي

أثبتت منشأة ألمانية لإعادة التدوير أن استهلاك الطاقة (لكل طن) يمكن تخفيضه بنسبة 22٪ باستخدام مبادلات حرارية تستعيد الطاقة الحرارية الناتجة عن عملية البثق. فما مصير الحرارة المهدرة؟ إنها تُستخدم لتشغيل نظام تجفيف منخفض الحرارة يزيل الرطوبة دون الاعتماد على مجففات تقليدية ذات استهلاك عالٍ للطاقة. وبجانب التحكم المستمر في مستوى الرطوبة أثناء التشغيل، أثبت هذا النظام قدرته على الحفاظ على مستوى جودة المادة المعاد تدويرها، كما ساهم في توفير أكثر من 580 ميغاواط ساعة خلال سنة واحدة. وهذه الكمية من الطاقة كافية لتغذية 120 منزلًا متوسط الاستهلاك لمدة سنة كاملة. وقد أُظهر أن تحديث أنظمة إعادة تدوير مادة ABS القديمة بدلًا من استبدالها بالكامل يحمل إمكانات تحسين هائلة.

خط آسيوي لإعادة تدوير مادة ABS يحقق انخفاضًا في استهلاك الطاقة بنسبة 35٪ مقارنةً بالأنظمة التقليدية من خلال الأتمتة المتكاملة

وجد مصنع في جنوب شرق آسيا متخصص في إعادة تدوير مادة أكريليك بوتادين ستايرين (ABS) طريقةً لتوفير نحو ٣٥٪ من الطاقة مقارنةً بالمرافق الأقدم لإعادة التدوير. وعُزِيَ هذا التوفير إلى التكامل والتنسيق الأفضل في عمليات التعامل مع المواد، ومعالجتها، وبثقها، وفرزها. ويشمل النظام الموصوف وحدة تغذية ذكية تعمل بالذكاء الاصطناعي، وتضبط سرعة وحدة التغذية للتحكم في لزوجة المادة المنصهرة. وهذا يعني أن الطلب على الطاقة لا يشهد أي قمم تقريبًا، نظرًا لأن وحدة التغذية تقوم بتعديل سرعتها تلقائيًّا. والفكرة هي تنسيق حركة محركات ماكينات التحبيب وحزام النقل بحيث لا تُهدر طاقة زائدة. ويسمح هذا النظام للمصنع بتخفيض انبعاثات غازات الدفيئة سنويًّا بمقدار ١٢٠٠ طن، مع الحفاظ في الوقت نفسه على نقاء الحبيبات بنسبة ٩٩,٢٪، وهي نسبة نادرة تجمع بين الكفاءة العالية في إعادة التدوير والتوفير الكبير في استهلاك الطاقة داخل هذه الصناعة.

الأسئلة الشائعة   

ما هي مادة البلاستيك ABS؟

بلاستيك يُسمى ABS (أكريلونيتريل بوتاديين ستايرين) هو بلاستيك حراري شائع الاستخدام في الألعاب والغلاف الخارجي للمركبات والمنتجات الإلكترونية، وذلك بسبب قوته وصلابته وسهولة معالجته.

ما العلاقة بين كفاءة الطاقة وإعادة تدوير البلاستيك من نوع ABS؟

تلعب كفاءة الطاقة دورًا رئيسيًّا في إعادة تدوير البلاستيك من نوع ABS لأنها تساعد في خفض التكاليف التشغيلية، وتوفير المال، وتقليل البصمة الكربونية لعملية إعادة التدوير.

ما التقنيات الفعّالة في استخدام الطاقة التي تُستخدم في إعادة تدوير البلاستيك من نوع ABS؟

تشمل التقنيات الموفرة للطاقة المستخدمة في إعادة تدوير بلاستيك ABS تقنيات الفرز المعتمدة على الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، وأنظمة الترشيح المتقدمة، والمخرّطات ذات البرغيين المزودة بمحركات توليدية.

ما الإجراءات التي يمكن اتخاذها لتقليل البصمة الكربونية في مراكز إعادة التدوير الخاصة بالبلاستيك من نوع ABS؟

يمكن تقليل البصمة الكربونية لمراكز إعادة تدوير بلاستيك ABS من خلال استخدام تقنيات فعّالة في استهلاك الطاقة، والمدخلات المتوازنة والمُحسَّنة للمواد المطلوبة، واسترداد الطاقة وإعادة تدويرها داخل النظام.