بقايا ومخلفات البلاستيك .. تتحول إلى وقود

نجح فريق من الباحثين بمعهد بحوث البترول برئاسة الدكتور مجدي مطاوع أستاذ كيمياء البلمرات , بعد تجارب معملية مؤكدة , من تحويل مخلفات وبقايا البلاستيك الموجودة في القمامة إلى سولار وجازولين , وهذا النجاح يبشر بمستقبل قريب جدا من التخفيف من حدة الاعتماد على المشتقات البترولية .. التفاصيل نقرأها في الحوار التالي :
بداية ماذا تعني كلمة بلمرات ؟؟
ببساطة وبدون تعقيدات علم الكيمياء ، علم البلمرات يعني علم المواد البلاستيكية والمطاطية .
الدكتور مجدي مطاوع
قرأنا خبر في الصحف أنك قمت بتحويل النفايات البلاستيكية إلى سولار ، فماذا عن ذلك ؟؟
بداية أفضل أن نقول البقايا البلاستيكية ، وليس النفايات البلاستيكية ، لأن المنتجات البلاستيكة ليس لها نفايات ، بل بقايا يمكن تحويلها مرات أخرى إلى منتجات جديدة ، مثلها مثل المعادن ، والأخشاب ، والزجاج ليس لهم نفايات.
أما هذا الخبر الذي قرأتموه ، فهو كان عبارة عن إعلان نجاح فريق عمل برئاستي في التجارب المعملية عن تحويل البقايا البلاستيكة المختلفة إلى مشتقات بترولية يمكن استعمالها مباشرة كوقود مثل السولار ، والجازولين . واستمرت تلك التجارب على مدي سنة ونصف السنة .
أ.د. مجدي مطاوع بين بعض من مجموعة العمل
معنى ذلك أنكم لم تطبقوا هذا صناعياً ؟؟
بالفعل نحن الآن بصدد تصميم مفاعل خاص بتلك العملية لتحويل نتائج التجارب العملية إلى نصف صناعية ، ثم التوغل فيها وتحويلها إلى وجدات صناعية منتجة.
ما مدى مساعدة المعهد لكم لاستكمال تلك التجارب والبحوث؟؟؟
الحقيقة معهد بحوث البترول بيتمتع بمدير شاب ذو عقلية مستنيرة ، يشجع البحث العلمي بكل جوانبه ، يصرف مكافئات مالية كبيرة عند نشر البحوث عالميا ، يدعم الباحث بالمواد والكيماويات المطلوبة ، علاوة على أنه مدير غير تقليدي ، وهو يفضل دائما لقب باحث عن مدير ، ويقضى فترات طويلة في معمله وبين تلاميذه ، بدء في تغيير وتجديد معامل المعهد بأحدث المعامل لتليق بمستوى باحثي المعهد وعلماؤه ، وليستطيعوا مواصلة البحث العلمي في مناخ مناسب صحى آمن ، ومن الجدير بالذكر أن أ. د. أحمد الصباغ مدير المعهد – له براءتين اختراع هامتين لتحضير مواد جديدة تستخدم في قطاع البترول والصناعة كبدائل للمستورد ، وقد انتجت بالفعل تلك المواد بالمعهد مما عاد بالكثير من الأموال في صندوق تمويل بحوث المعهد الذي يقوم منه بالصرف على البحوث وتدعيم المعامل .
أ.د. مجدي مطاوع ، مع أحد الأجهزة المستعملة
ماهي مشكلة النفايات البلاستيكية الحالية ؟؟
تتمثل المشكلة في تكون البقايا ( والتي يطلق عليها النفايات ) البلاستيكية بأحجام كبيرة ، مما يجعل عمليات التخلص منها عشوائياً من خلال حرقها كوقود ثانوي ، أو إعادة تدويرها كمنتجات بلاستيكية سيئة السمعة ضارة بالصحة ، علاوة على تلويث البيئة من حولنا من جراء تلك العمليات.
ونلاحظ عندنا في مصر تهدر كميات كبيرة من البقايا البلاستيكية والمطاطية من خلال الحرق ، والتي يمكن أن يستفاد منها كأ حد الثروات الرئيسية.

ما الهدف من هذا البحث الجاري في معهد بحوث البترول ؟؟
يهدف هذا المشروع إلى دراسة تحويل البقايا البلاستيكية إلى زيت بترول مرة أخرى وكيروسين وجازولين. من خلال عمليات التحلل الحراري للبلاستيك. كما يهدف المشروع إلى تطوير تلك العملية لتناسب جميع أنواع النفايات البلاستيكية ، علاوة على مطاط إطارات السيارات المستعملة. وهناك هدف آخر هو استنباط تصنيع آلة تحويل النفايات البلاستيكية إلى وقود بترولي من جديد.
ما مدى انتشار وتنوع المواد البلاستيكية ؟؟-
بعد انتشار المواد البلاستيكية متعددة الأنواع والأصناف والتركيب والخواص والاستعمال بتلك المساحات الواسعة في مجالات الحياه ، وبعد اعتمادنا عليها إعتماداً كلياً في الصتاعات المختلفة وتكنولوجياتها الحديثة المتقدمة وبسببها تقدمت كثير من العلوم مثل علوم الطب ، والفضاء ، والإلكترونيات ، والاتصالات ، والنقل ، وغيرها . وتفوقت تلك المواد كثيراً عن المواد التقليدية ، بل وأصبح الاستغناء عن تلك المواد أمراً من المحال تحقيقه، بل يصبح ضرباً من ضروب الخيال . وعلاوة على مميزات تلك المواد الفريدة ، فانها تتميز بخاصية قابليتها لإعادة تدويرها لتنتج منتجات جديدة تستعمل مرات أخرى .
وتعتبر عمليات إعادة تدوير البقايا البلاستيكية من أهم العمليات الحديثة التي يجب أن تلازم عمليات التوسع في استخدام المنتجات البلاستيكية كبدائل للخامات التقليدية المعروفة. وهناك الطرق العلمية لإعادة التدوير كبدائل للطرق العشوائية المنتشرة التي تسبب أضراراً للصحة العامة وللبيئة ، علاوة على عدم السماح لتلك المنتجات المعاد تدويرها بملامسة السلع الغذائية نظرا للتلوث الذي ينشأ عنها. كما أن تلك المواد المعاد تدويرها تتميز بخواص ميكانيكية ضعيفة لا تناسب الاستعمال.
وبالنسبة للمواد البلاستيكية فإنها تتنوع وتتعد تبعاً لتركيبها الكيميائي ، وتعتمد خواص المنتجات البلاستيكية بالإضافة إلى التركيب الكيميائي للبلمرات أو للراتنجات الأساسية ، على نوعيات وكميات الإضافات المضافة إليها أثناء عمليات التصنيع والتشغيل . ولكل من تلك المواد استخدام أمثل في مجالات معينة صنعت من أجله ، بينما لا يجوز استخدامها في أي مجال آخر مخالف وذلك حتى تتحقق الخواص والمواصفات المطلوبة وكذلك الأمن والأمان عند الاستعما
استخدامات المواد البلاستيكية في المجالات المختلفة

أنواع المواد البلاستيكية المستعملة في مجال التعبئة والتغليف
ما هو الأساس العلمي لعملية تحويل النفايات البلاستيكية إلى زيت بترول:
المواد البلاستيكية أصلاً تشتق من المواد البترولية ، وكان من السهل التفكير في عودتها مرة أخرى إلى الأصل التي نشأت عنه . وتتكون المواد البلاستيكية من سلاسل كربونية طويلة مستقيمة كانت أو متفرعة متصلة بذرات الهيدروجين ، وتختلف أطوال تلك السلاسل وبالتالي أعداد ذرات الكربون والهيدروجين فيها. وتلك المواد ذات أوزان جزيئية عملاقة تبلغ الآلاف والملايين .
وكما نعرف أن المواد البترولية تتكون غالباً من خليط من المواد الهيدروكربونية المكونة من سلاسل قصيرة من ذرات الكربون متصلة بها ذرات الهيدروجين ، علاوة على تلوثه ببعض المواد الأخري غير المرغوب فيها.
فإذا نحن استطعنا أن نكسر سلاسل المواد البلاستيكية إلى سلاسل صغيرة بالتحلل الحراري نكون قد حولناه إلى زيت بترول ، وإذا زدنا عملياميت التكسير نحصل على زيت الديزل ، وزيادة التكسير تؤدي إلى جازولين ، وكيروسين ، وغاز طبيعي.

سلاسل جزيئات بولي الإثيلين
ماذا عن عمليات إعادة التدوير للمنتجات البلاستيكية الحالية ؟؟
بالرغم من أننا نستهلك كميات كبيرة من المنتجات البلاستيكية في مجالات حياتنا المختلفة ، فلا تحظى صناعة إعادة تدوير تلك المنتجات بأي دراسات أو تنظيمات أو تخطيط لتحقيق الاستفادة القصوى منها ، بل تتم عشوائياً وفي الظلام من خلال الأبواب الخلفية بما يعرف بصناعة أسفل السلم بعيداً عن أعين الجهات الرقابية ، بما يهدد الصحة العامة ، ويلوث البيئة ، ويهدر كثير من الأموال ، هذا علاوة على رداءة المنتجات البلاستيكية الناتجة من عمليات إعادة التدوير وخطورتها. بينما يمكن تحقيق الاستفادة القصوى من عمليات إعادة التدوير الآمن لجميع المنتجات البلاستيكية بما لا يعود بأي ضرر على الصحة العامة ولا يسبب تلوثاً للبيئة ،ويوفر كثير من الأموال ، وذلك من خلال اتباع المنهج العلمي في عمليات المعالجة وإعادة التدوير وكذلك تطبيق البحوث والدراسات الجارية في هذا المجال .
تمثل المواد البلاستيكية حوالي 8 % من كتلة القمامة في المدن ، ويتم تدوير حوالي 25 % من إجمالي كمية نفايات المواد البلاستيكية .
إن العالم كله الآن يهتم بتلك الصناعة وينشئ لها المصانع المتعددة . وعلى سبيل المثال في الولايات المتحدة الأمريكية أكثر من 1700 شركة تتناول مختلف جوانب إعادة تدوير المنتجات البلاستيكية .
لقد آن الأوان للاهتمام بتلك الصناعة من خلال تضافر جهود الجهات المعنية بالأمر لدعم وتقويم صناعة إعادة التدوير الآمن للمنتجات البلاستيكية وإخراجها إلى النور من خلال تطبيق الخبرات العالمية والمحلية وتطبيق البحوث القائمة في هذا المجال ، وكذلك إقامة الدورات التدريبية والندوات للمهتمين بارتقاء بتلك الصناعة .
كما يجب الرجوع إلى المواصفات القياسية العالمية وطرق الاختبارات لوضع تشريعات بيئية ومواصفات قياسية للمنتجات البلاستيكية الناتجة من عمليات إعادة التدوير بحيث تستعمل في المجالات التي لا تمس صحة الإنسان من طعام وشراب ودواء ، بحيث لا ينتج عنها أي تلوثاً البيئة من حولنا ولا تمس سلامة باقي الكائنات الحية الأخرى. بما يساهم في عمليات التنمية المستدامة من خلال تلك الصناعة .
هل هناك دولا تستخدم البقايا البلاستيكية لتحويله إلى وقود بترولي؟؟
نظرا لاهتمام العالم بالبيئة بشك أصبح رئيسياً ، فقد لجأ كثير من الباحثين في مختلف دول العالم إلى تحويل النفايات البلاستيكية إلى زيت بترول مرة أخرى ، واستخراج منه الجازولين والكيروسين والزيوت البترولية واستعمالها كوقود لإدارة المحركات. وذلك من خلال عمليات التحلل الحراري للنفايات البلاستيكية .
ولقد اهتمت اليابان بتلك التقنية ، وكذلك الهند ، والصين ، وكوريا ، ودول شمال شرق آسيا. ولكن تلك الطريقة اقتصرت نفايات بولي الإثيلين ، بولي البروبلين ، بولي الإستيرين فقط. دون التعرض للمنتجات البلاستيكية الأخرى.
ما هو الجديد في بحثكم هذا ؟؟
الجديد في هذا المشروع أن هناك كميات هائلة متراكمة من الأكياس والشنط المستعملة والغلالات الملقاه في القمامة المصنعة من بولي الإثيلين وبولي البروبلين والتي تسبب مشكلة بيئية كبيرة حيث أنها يصعب إعادة تدويرها واستعمالها مرة أخرى ، وغالباً ما يتم التخلص منها عن طريق الحرق الذي يؤدي إلى انبعاث الغازات الضارة للصحة والملوثة للبيئة من حولنا. يتميز هذا المشروع بتحويل تلك الأكياس والشنط والغلالات إلى وقود دون تلوث البيئة.
كما أن هذا المشروع سوف يلقي الضوء والدراسة لتحويل باقي المنتجات البلاستيكية المصنعة على البلمرات الأخرى بخلاف بولي الإثيلين وبولي البروبلين وبولي الإستيرين . والتي يتوقع لها أن تضيف كميات من الأسفلتين على المنتجات البترولية الأساسية المتكونة من زيت ديزل ، وكيروسين ، وجازولين.
ما أهمية هذا المشروع اقتصاديا ؟؟
هناك اهتماماً عالمياً في جميع الدول المتقدمة لعملية التخلص من النفايات اللاستيكية المتكدسة بكميات كبيرة ، بطريقة أمنة لا تلوث البيئة . وخاصة أن تلك المواد ستتحول إلى وقود بترولي مرة أخرى بما يزيد من العائد الاقتصادي ، وفي ذلك توفير في الطاقة الحفرية أيضاً. وهو نفس الحال مع مشروعنا هذا ، حيث سيستفاد من المنتجات البلاستيكية المنتهية فترة عمرها ، أي المستنفذة لعدد مرات إعادة تدويرها ، فبدلا من حرقها للتخلص منها ، نقوم نحن بتحويلها إلى وقود ومنتجات بترولية مثل الكيروسين والجازولين.
ما الفرق بين السولار المستخرج من النفايات البلاستيكية والسولار المستخرج من البترول؟؟
يمتاز السولار المستخرج من البقايا البلاستيكية بأنه نظيف وخالي من الملوثات مثل الكبريت أو النيتروجين ، التي توجد في البترول ويحتاج منا عمليات إزالة تكلفنا الكثير وتلوث البيئة . بمعنى أن سولار البلاستيك لا يحتاج عمليات تكرير ، حيث يستعمل مباشرة فور الحصول عليه من المعاملات الحرارية للبلاستيك.
كم نسبة استخراج السولار من البقايا البلاستيكية ؟؟
تعتمد نسبة السولار من البقايا البلاستيكية على عدة عوامل ، أهمها نوع المواد البلاستيكية أو المطاطية ، وكذلك ظروف عمليات المعالجة . وعموما تتراوح نسبة السولار المستخرجة من البقايا البلاستيكة حوالي 80 % من وزن المواد البلاستيكية المستعملة.
ماذا تأمل لمشروعكم هذا ؟؟
أتمنى أن يتم تمويله للحصول على نموذج لتلك الوحدة التي تستعمل لتلك العملية ، وتطويرها وتصنيعها وانتشارها في جميع محافظات مصر ، للتخلص الآمن من البقايا البلاستيكية ، وتحويلها إلى منتجات بترولية لسد النقص فيها ولزيادة العائد الاقتصادي ، وتوفيرا للعملات الصعبة من استيراد مشتقات البترول.