Technologie jądrowe MAEA walczą z zanieczyszczeniem plastikiem
Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej zajmuje się także wykorzystaniem technologii jądrowych do… zwalczania zanieczyszczenia plastikiem. Okazuje się, że można je wykorzystać zarówno do otrzymywania nowych tworzyw sztucznych, przetwarzania istniejących odpadów plastikowych oraz do monitorowania zanieczyszczenia wód. Wszystko to w ramach inicjatywyNUTEC Plastics.
Tylko w 2024 r. globalnie wyprodukowano 400 mln ton odpadów z plastiku. Jedynie około 9,5 proc. jest recyklingowane, niemal połowa trafia na składowiska odpadów, a ponad 20 proc. jest nieprawidłowo utylizowana, m.in. trafiając do oceanów. Wiele produktów i elementów z tworzyw sztucznych nie jest zaprojektowana do recyklingu, a inne często nadają się do ponownego przetworzenia tylko raz lub dwa razy. W środowisku plastik – nawet ten zwany biodegradowalnym, jeśli nie jest prawidłowo zutylizowany – rozpada się na drobne cząsteczki mikroplastiku. Wciąż nie ma jednoznacznej odpowiedzi, czy szkodzi on zdrowiu człowieka, ale dzięki swojej chropowatej powierzchni może przenosić na sobie inne szkodliwe związki. Aby odpowiedzieć na te problemy, Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA) w 2021 r. uruchomiła inicjatywę NUTEC Plastics, w ramach której wykorzystuje się technologie jądrowe, by badać plastik obecny w oceanach oraz usprawniać metody recyklingu.
Możliwości technologiczne
O tym, jak MAEA wykorzystuje technologie jądrowe, by zwalczać zanieczyszczenie plastikiem, opowiedziała dr Celina Horak, szefowa Sekcji Radiochemii i Technologii Radiacyjnych w MAEA.
MAEA działa na dwóch frontach, wykorzystując najnowocześniejsze technologie: po pierwsze, wykorzystujemy promieniowanie do tworzenia biotworzyw, oferując zrównoważoną alternatywę dla konwencjonalnych tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej. Mówiąc prościej, pracujemy nad nowymi materiałami, które są biodegradowalne i łatwe w recyklingu. Takie podejście nie tylko zmniejsza zależność od paliw kopalnych, ale także wspiera gospodarkę o obiegu zamkniętym, przekształcając odpady w cenne zasoby. Po drugie, wykorzystujemy promieniowanie do przekształcania odpadów z plastiku w trwalsze, mocniejsze i bardziej wartościowe produkty. Na przykład, promieniowanie może poprawić parametry betonu poprzez częściowe zastąpienie cementu tworzywami sztucznymi pochodzącymi z recyklingu. Technologie jądrowe usprawniają sortowanie i wydzielanie różnych rodzajów tworzyw w zmieszanych strumieniach odpadów plastikowych. Badamy również, jak piroliza (przetwarzanie pod wpływem wysokiej temperatury – przyp. Energetyka24) wspomagana promieniowaniem może przekształcać tworzywa sztuczne w woski, paliwa i inne cenne dodatki chemiczne.
dr Celina Horak, szefowa Sekcji Radiochemii i Technologii Radiacyjnych w MAEA
Jak tłumaczyła ekspertka, wykorzystanie promieniowania w procesach chemicznych to przykład rozwiązania z zakresu zielonej chemii – pozwala ograniczyć zużycie potencjalnie toksycznych substancji chemicznych i oszczędzać energię dzięki obniżeniu temperatury czy ciśnienia przy zachodzeniu procesów. Podkreśliła także, że produkty wytworzone w ten sposób nie są radioaktywne i są bezpieczne w użytkowaniu.
Promieniowanie pozwala przetwarzać istniejące już tworzywa sztuczne, by zmienić ich właściwości i zwiększyć potencjał recyklingu, nawet umożliwiając szersze i bardziej wartościowe ponowne wykorzystanie, czyli upcycling. Technologie jądrowe służą też do badania, śledzenia pochodzenia i sposobów rozprzestrzeniania się tworzyw sztucznych, które już znalazły się w oceanach, w szczególności w formie mikroplastiku.
Projekty na całym świecie
W ramach inicjatywy NUTEC Plastics 99 państw bierze udział w monitorowaniu mórz pod kątem mikroplastiku, a 52 państwa opracowują innowacyjną technologię recyklingu. 9 z nich to kraje pilotażowe – m.in. Filipiny, Indonezja, Malezja, Tajlandia i Argentyna, które szybko osiągają kolejne etapy poziomu gotowości technologicznej (TRL. Jak stwierdziła dr Horak, niektóre z opracowywanych technologii mogą przejść do wdrożenia już w przyszłym roku.
W Indonezji i na Filipinach opracowywane są kompozyty drewniano-plastikowe na potrzeby zrównoważonego budownictwa. W Malezji odpady plastikowe są przetwarzane na paliwo. W Argentynie podkłady kolejowe wykonane z przetworzonych tworzyw sztucznych wykazują wysoką wydajność we wstępnych testach. Te projekty pilotażowe to nie tylko dowód słuszności koncepcji, ale i dowód postępu.
dr Celina Horak, szefowa Sekcji Radiochemii i Technologii Radiacyjnych w MAEA
Z kolei w ramach części projektu zajmującej się monitorowaniem tworzyw sztucznych w środowisku wodnym MAEA zamierza wyposażyć 50 laboratoriów na świecie w odpowiednie technologie i know-how na temat technik jądrowych i izotopowych, co umożliwi im raportowanie dotyczące jednego z 17 Celów Zrównoważonego Rozwoju ONZ – Życie pod wodą . Do tej pory 21 laboratoriów zostało wyposażonych na poziomie podstawowym, 5 – średnim, a 7 – zaawansowanym. Dwa – w Kuwejcie i Australii – zostały uznane za Regionalne Centra Referencje. W projekcie monitorowania w ramach NUTEC Plastics biorą udział łącznie 63 kraje.