آیا تجهیزات پیشرفته‌ای برای بازیافت ABS وجود دارد که مصرف انرژی را کاهش می‌دهند؟

چرا کارایی انرژی در عملیات بازیافت ABS اهمیت دارد؟

میزان انرژی مصرف‌شده در حین بازیافت ABS تأثیر قابل‌توجهی بر شایستگی اقتصادی آن و ردپای محیط‌زیستی خارجی‌اش دارد. مصرف انرژی در فرآیندهای بازیافت پلاستیک حدود ۴۰ درصد از هزینه‌های عملیاتی را تشکیل می‌دهد. این رقم در پی افزایش هزینه‌های انرژی در حال افزایش است. به عبارت ساده، هرچه کارخانه‌ای انرژی بیشتری مصرف کند، سودآوری آن کمتر خواهد بود. همچنین، پردازش ناکارآمد مواد منجر به اثرات منفی خارجی می‌شود که بر محیط‌زیست تأثیر می‌گذارد. به‌عنوان مثال، اگر ۱ تن ABS به‌صورت نامناسب بازیافت شود در مقایسه با بازیافت همان مقدار در یک واحد پیشرفته، این عملیات نامناسب ممکن است منجر به افزایش ۴۵ درصدی انتشار دی‌اکسیدکربن شود. محیط‌زیست همچنین تحت تأثیر مقررات جدید قرار گرفته است. دستورالعمل بسته‌بندی اتحادیه اروپا مقررات و الزامات جدیدی را برای بازیافت‌کنندگان وضع کرده است تا تا سال ۲۰۳۰ ردپای کربنی خود را ۳۰ درصد کاهش دهند. صاحبان کسب‌وکارهای هدفمندتر و هوشمندتر اکنون به بهره‌وری انرژی به‌عنوان راهی مثبت برای پیش‌روی از مقررات جدید، کاهش هزینه‌ها و کسب مزیت‌های رقابتی بیشتر در سیستم‌های کارآمد از نظر انرژی نگاه می‌کنند.

شرکت‌هایی که قصد کاهش مصرف انرژی به ازای هر تن مواد پردازش‌شده را دارند، از دو فایدهٔ همزمان برخوردار می‌شوند: کاهش هزینه‌های عملیاتی و ارتقای سطح گواهینامهٔ محصولات بازیافتی خود.

فناوری‌های پیشرفتهٔ کلیدی بازیافت ABS که صرفه‌جویی اثبات‌شده در انرژی را فراهم می‌کنند

فناوری‌های جدید بهینه‌شده از نظر انرژی، بازیافت باکیفیت بالای ABS را با هزینه‌ای کاهش‌یافته امکان‌پذیر می‌سازند. بسیاری از واحدهای بازیافت به‌طور فزاینده‌ای از اکسترودرهای دوپیچه مجهز به سیستم‌های محرک بازیابنده استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها چگونه کار می‌کنند؟ برخلاف اکسترودرهای دوپیچه معمولی که در هنگام کاهش سرعت چرخش پیچ‌ها، انرژی را به‌صورت گرما تلف می‌کنند، این سیستم‌ها آن انرژی را جذب و بازیابی می‌نمایند. در صنعت بازیافت، ثبت شده است که واحدهایی که از این سیستم‌های محرک بهره می‌برند، مصرف انرژی خود را به‌ازای هر تن مواد پردازش‌شده ۳۰ تا ۴۰ درصد کاهش می‌دهند. علاوه بر این، ازآنجاکه این محرک‌ها گشتاور ثابتی را حفظ کرده و از اوج‌گیری‌های ناگهانی گشتاور جلوگیری می‌کنند، هزینه‌های انرژی ناشی از این اوج‌گیری‌های ناگهانی که معمولاً در پایان ماه مشاهده می‌شوند، حذف می‌گردند. در نتیجه، این سیستم‌های محرک تقاضای بسیار بالایی در صنعت بازیافت دارند.

اکسترودرهای دوپیچه با سیستم‌های محرک بازیابنده (کاهش ۳۰–۴۰ درصدی کیلووات‌ساعت)

با ادامه‌ی چرخه‌های تولید برای اکسترودر، درایوهای بازیابنده انرژی هرگونه انرژی باقی‌مانده از حرکت اکسترودر را جذب کرده و به ماشین امکان می‌دهند آن انرژی را دوباره به‌دست آورده و به برق تبدیل کنند تا خودشان را تأمین نمایند. این پدیده‌ی چرخه‌ای امکان بازیافت انرژی توسط ماشین را فراهم می‌سازد، نه اینکه آن را به یک منبع برق خارجی بفروشد. داده‌های عملیاتی نشان می‌دهند که سیستم‌ها تغییری کمتر از ۱٪ در ناهماهنگی کیفیت محصولات نهایی ایجاد نمی‌کنند، صرف‌نظر از اینکه آیا در ظرفیت حداکثری کار می‌کنند یا خیر. پس از قطع برق ماشین، نیاز به عملیات راه‌اندازی مجدد که انرژی‌بر هستند، از بین می‌رود. هنگامی که این سیستم با فناوری گرمایشی ترکیب شود تا تغییرات انرژی در ماده‌ی در حال جریان را تعیین کند، ارائه‌دهنده‌ی سیستم‌های چندگانه می‌تواند صرفه‌جویی در انرژی را در سود خالص خود مشاهده کند.

مرتب‌سازی مبتنی بر مادون قرمز نزدیک (NIR) + سیستم‌های پیش‌شست‌شوی حلقه‌بسته برای بهینه‌سازی ورودی

فناوری جداسازی در ناحیه مادون قرمز نزدیک (NIR) ورودی را برای بازیافت بهبود می‌بخشد و به کاهش مصرف انرژی در فرآیند بازیافت کمک می‌کند. این فناوری حسگری قادر است پلاستیک‌های غیر-ABS را شناسایی کرده و آن‌ها را با نرخی حدود چهار تن در ساعت و با موفقیتی حدود ۹۸٪ به جریان فرآورشی دیگری هدایت کند. ما از انجام فرآیندهای پرهزینه و زمان‌بر انرژی‌بر برای جداسازی موادی که در فرآیند بازیافت کارایی ندارند، جلوگیری می‌کنیم. هنگامی که سیستم‌های شستشوی بسته (Closed Loop) همراه با فناوری جداسازی NIR استفاده می‌شوند، تقریباً ۹۰٪ از آب و حلال‌های مورد استفاده در مراحل شستشو و بازیافت صرفه‌جویی شده و مجدداً مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، سیستم‌های شستشو برچسب‌ها و چسب‌ها را پیش از مراحل اصلی شستشو و فرآورش حذف می‌کنند. از دیدگاه فرآیند بازیافت، این سیستم‌های شستشو نیاز به انرژی برای خشک‌کردن حرارتی را حدود ۲۵٪ کاهش می‌دهند (مصرف توان در مرحله خشک‌کردن حرارتی در فرآیند بازیافت بسیار بالاست). سیستم‌های «پیش‌شستشو + جداسازی NIR» به طور تقریبی ۱۵ تا ۲۰٪ صرفه‌جویی انرژی در هر تن مواد بازیافتی شسته‌شده و جداسازی‌شده نسبت به میزان انرژی مصرفی در سیستم‌های شستشو یا جداسازی به تنهایی ایجاد می‌کنند.

حل تضاد بین انرژی و خلوص در تجهیزات بازیافت ABS

بازیافت ABS همیشه با یک تناقض کلیدی همراه بوده است: دستیابی به خروجی‌های با خلوص بالا، به دلیل فرآیندهایی مانند شستشوی چندمرحله‌ای یا فیلتراسیون در سطح میکرون، هزینه‌های انرژی قابل توجهی را به دنبال داشته است. شستشو برای حذف آلاینده‌ها مانند فلزات سنگین یا پلیمرهای ناسازگار مورد استفاده، نسبت مصرف انرژی را (کیلووات‌ساعت بر تن) به سطحی غیرپایدار افزایش می‌دهد؛ بنابراین، برای دستیابی به اهداف پایداری، هزینه انرژی باید کاهش یابد.

چگونه فیلتراسیون نسل جدید و رئولوژی آنلاین امکان دستیابی به خلوص بالا با مصرف انرژی کمتر را فراهم می‌کنند

این مشکل با استفاده از سیستم‌های فیلتراسیون پیشرفته‌تر که از تغییردهنده‌های صفحه‌ای خودتمیزشونده بهره می‌برند و با فشار دیفرانسیل پایین‌تری کار می‌کنند، برطرف می‌شود. این سیستم‌ها ذرات کوچک‌تر از ۲۰۰ میکرون را بدون نیاز به شستشوی معکوس انرژی‌بر که بیشتر سیستم‌ها به آن نیاز دارند، جذب می‌کنند. در عین حال، سنسورهای رئولوژی خطی، ویسکوزیتهٔ مذاب را نظارت کرده و پارامترهای اکسترودر را به‌صورت بلادرنگ تنظیم می‌کنند. در تولید، این امر منجر به صرفه‌جویی در انرژی از طریق کاهش مقدار موادی می‌شود که بیش‌ازحد فرآوری شده‌اند، در حالی که خواص مکانیکی ضروری محصول — مانند مقاومت ضربه‌ای و پایداری حرارتی — حفظ می‌شوند.

فناوری‌ها، فناوری صرفه‌جویی در انرژی، نتیجه، خلوص

فیلتراسیون چندمرحله‌ای، فشار پایین برای حذف آلاینده‌ها، خلوص پلیمر بیش از (>) ۹۹٪

رئولوژی بلادرنگ، کنترل بلادرنگ اکسترودر، جریان یکنواخت مذاب

این فناوری‌ها در تعامل با یکدیگر منجر به کاهش مصرف انرژی از ۱۸ تا ۲۲ درصد می‌شوند، در عین حال مشخصات سطح خودرویی (Automotive Grade) نیز به‌طور کامل تأمین می‌شود. این امر پاکی را از نیازهای بالای توان (انرژی بالا) در فناوری‌های بازیافت ABS مدرن جدا می‌سازد.

عملکرد انرژی بازیافت واقعی ABS در مطالعات تأییدشدهٔ واحد تولیدی

واحد اتحادیه اروپا با استفاده از بازیافت حرارت و خشک‌کردن هوشمند، مصرف انرژی را به میزان ۲۲ درصد بر حسب کیلووات‌ساعت بر تن کاهش می‌دهد

تسهیلات بازیافت آلمانی ثابت کرده‌اند که مصرف انرژی (بر حسب تن) با استفاده از مبادله‌کننده‌های حرارتی که انرژی حرارتی را از فرآیند اکستروژن بازیابی می‌کنند، قابل کاهش تا ۲۲٪ است. گرمای زائد حاصل از این فرآیند چه می‌شود؟ این گرمای زائد برای به‌کاراندازی سیستم خشک‌کن دمای پایین استفاده می‌شود که بدون نیاز به خشک‌کن‌های معمولیِ پرмصرف انرژی، رطوبت را از مواد حذف می‌کند. علاوه بر کنترل پیوسته رطوبت در حین عملیات، این سیستم توانسته سطح کیفیت ماده بازیافتی را حفظ کند و بیش از ۵۸۰ مگاوات‌ساعت انرژی در سال صرفه‌جویی نماید. این مقدار انرژی برای تأمین نیاز سالانهٔ ۱۲۰ خانوار متوسط کافی است. نشان داده شده است که مدرن‌سازی سیستم‌های قدیمی بازیافت ABS به‌جای جایگزینی کامل آن‌ها، پتانسیل بهبود قابل‌توجهی دارد.

خط بازیافت ABS در آسیا با استفاده از اتوماسیون یکپارچه، مصرف انرژی‌ای ۳۵٪ کمتر از سیستم‌های قدیمی دارد.

یک کارخانهٔ بازیافت ABS در جنوب شرق آسیا راه‌حلی برای صرفه‌جویی حدود ۳۵ درصدی در انرژی نسبت به تأسیسات قدیمی‌تر بازیافت یافته است. دلیل این امر، ادغام و هماهنگی بهتر در زمینهٔ دستکاری، پردازش، اکستروژن و جداسازی مواد عنوان شده است. سیستم توصیف‌شده شامل یک فیدر هوشمند است که بر پایهٔ هوش مصنوعی کار می‌کند و سرعت فیدر را تنظیم می‌کند تا ویسکوزیتهٔ ذوب را کنترل نماید. این بدان معناست که نوسانات قابل توجهی در تقاضای توان رخ نمی‌دهد، زیرا فیدر سرعت خود را به‌طور خودکار تنظیم می‌کند. ایدهٔ اصلی این است که موتورهای گرانول‌سازها و نوارهای نقاله به‌گونه‌ای هماهنگ شوند که هیچ انرژی اضافی هدر نرود. این سیستم امکان کاهش سالانهٔ ۱۲۰۰ تن از انتشار گازهای گلخانه‌ای را برای کارخانه فراهم می‌کند، در حالی که همچنان خلوص گرانول‌ها را در سطح ۹۹٫۲ درصد حفظ می‌نماید؛ ترکیبی نادر از صرفه‌جویی انرژی در این صنعت.

سوالات متداول   

پلاستیک ABS چیست؟

پلاستیکی به نام ABS (استایرن اکریلونیتریل بوتادین) یک ترموپلاستیک است که به دلیل استحکام، سفتی و آسان‌بودن فرآورش آن، به‌طور رایج در اسباب‌بازی‌ها، پوشش‌های خودرو و تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شود.

رابطه بین بازدهی انرژی و بازیافت پلاستیک ABS چیست؟

بازدهی انرژی نقش کلیدی در بازیافت پلاستیک ABS ایفا می‌کند، زیرا به کاهش هزینه‌های عملیاتی، صرفه‌جویی در هزینه‌ها و کاهش ردپای کربن فرآیند بازیافت کمک می‌کند.

چه فناوری‌های بازدهی انرژی در بازیافت پلاستیک ABS استفاده می‌شوند؟

فناوری‌های بازدهی انرژی مورد استفاده در بازیافت پلاستیک ABS شامل فناوری‌های جداسازی مبتنی بر مادون قرمز نزدیک (NIR)، سیستم‌های پیشرفته فیلتراسیون و اکسترودر دوپیچه مجهز به درایوهای بازیابی‌کننده است.

برای کاهش ردپای کربن در مراکز بازیافت پلاستیک ABS چه اقداماتی می‌توان انجام داد؟

footprint کربن مراکز بازیافت پلاستیک ABS را می‌توان با استفاده از فناوری‌های کارآمد انرژی، ورودی متعادل و بهینه‌شده مواد مورد نیاز، و بازیابی و بازیافت انرژی در سیستم کاهش داد.