재활용의 화학적 한계는 매우 어려운 문제를 제시합니다. 종이와 플라스틱은 제한된 횟수로 재활용 할 수 있으며 금속과 유리는 무기한 재활용 할 수 있습니다.
화면을 찾아서 둘러보십시오. 당신은 무엇을 보십니까? a 으로 만들어지지 않은 5 가지를 나열하십시오 이러한 것들 중 금속, 플라스틱, 종이 또는 유리. 어렵습니다.
이 네 가지 자료는 우리의 일상 생활에 너무 깊이 통합되어 우리가 실제로 두 번째 생각을하지 않습니다. 그러나 우리가 쓰레기에 그들을 던지면 어떻게됩니까? 우리에게 수명주기는 일반적으로 쓰레기통과 대부분의 경우 우리가 사는 도시의 매립지에서 끝납니다. 다행히도이 재료 중 일부는 다른 채널을 통해 길을 찾아 재활용됩니다.
‘재사용 재활용 감소’만트라는 수십 년 동안 주변에 있었지만 왜 우리는 왜 감소하고 재사용해야합니까? 모든 것을 재활용하지 않는 이유는 무엇입니까?
간단히 말해서… 우리는 모든 것을 재활용 할 수 없기 때문에!
재활용에는 몇 가지 제한이 있습니다. 일부 재활용 공정은 제조 공정보다 에너지 집약적입니다. 중금속을 포함하는 재활용 재료는 위험 할 수 있습니다. 다른 한계에는 정부 기관의 비용과 관행이 포함됩니다. 그러나 우리는 고급 기술, 더 나은 정책 계획 또는이 둘의 조합을 통해 이러한 모든 한계를 극복 할 수 있습니다. 불행히도 화학적 한계 재활용에 실제 문제가 발생합니다.
화학적 한계는 무엇입니까?
인공 또는 자연의 모든 세상의 모든 것은 다른 물질로 구성되어 있습니다. 이 모든 물질에는 분자 특성이 다릅니다. 그들이 구성 적, 단순한 요소로 분류되면 원래의 특성을 유지하지 않을 수도 있고 품질이 저하되면 재료가 다운 사이클링됩니다.
.기술적으로, 다운 사이클링은 재료를 원래 재료보다 품질과 기능이 낮은 제품으로 재활용하는 것입니다. 예를 들어, 플라스틱 병은 공원 벤치를 만드는 데 사용됩니다. 다운 사이클링은 덜 유리한 옵션처럼 보일지 모르지만 재료를 더 오래 유지하는 데 도움이됩니다.
또한, 원료 소비를 줄이고 사용 된 총 에너지, 온실 가스가 방출되고 1 차 생산 중에 물과 대기가 오염 된 물과 대기를 감소시킵니다. 플라스틱 및 종이와 같은 일부 재료는 제한된 횟수로 재활용 할 수 있으며 금속 및 유리와 같은 다른 재료는 무기한 재활용 할 수 있습니다!
무언가를 여러 번 재활용 할 수 있는지 여부를 결정하는 것은 해당 물질의 분자 구조입니다. 종이와 플라스틱은 단일 물질의 반복 단위를 가지고 있으며 중합체라고합니다. 반면에 금속은 결정이라는 특정 모양으로 배열 된 원자 또는 분자로 구성됩니다.
왜 종이의 재활용 성이 그렇게 낮습니까?
종이는 단순한 설탕 포도당의 반복 단위를 갖는 셀룰로오스로 만들어집니다. 종이가 재활용되면 여러 가지 물리적 및 화학적 과정이 있습니다. 먼저 작은 조각으로 잘린 다음 펄프로 만들어졌습니다. 펄프 핑은 종이를 종이 섬유로 분해하기 위해 가열을 포함합니다. 접착제 및 스테이플과 같은 다른 오염 물질이 제거되면 펄프는 링크를 겪습니다.
더 큰 잉크 입자는 부유에 의해 제거되고 더 작은 입자는 화학 물질을 첨가하여 제거됩니다. 종이가 끊어지면 펄프가 섬유를 보풀을 뿌리기 위해 구타를 당합니다. 이 보풀은 섬유를 분리하고 새로운 종이의 생산을 용이하게합니다. 그런 다음 종이는 산소, 이산화물 또는 과산화수소를 사용하여 표백됩니다.
포도당 분자 및 셀룰로오스 중합체. (사진 크레딧 :Bacsica/Shutterstock)
현미경으로 새 용지를 보면 전체를 가교 된 셀룰로오스 섬유로 볼 수 있습니다. 그러나 전자 현미경으로 찢어진 종이 조각이 보이면 닳은 섬유를 발견 할 수 있습니다. 모든 공정 용지가 겪으면서 셀룰로오스 섬유가 더 찢어지고 재 배열됩니다. 이 섬유가 여러 번 처리되면 구조도 여러 번 손실됩니다. 열, 박동 및 화학 물질의 작용은 포도당 분자의 결합을 약화시켜 본질적으로 섬유를 단축시킵니다.
따라서, 모든 재활용 과정 후에, 종이는 원래 조각보다 약간 덜 유용하다. 전체적으로 용지는 일반적으로 4-6 회 재활용 할 수 있습니다. 재활용 종이는 주방 롤, 화장지 및 포장재를 만드는 데 사용됩니다.
왼쪽 :셀룰로오스의 가교 섬유. 오른쪽 :기계적 스트레스를 겪은 후 닳은 셀룰로오스 섬유. (사진 크레딧 :Aleksandr Makarenko/Shutterstock)
플라스틱과의 거래는 무엇입니까?
종이와 같은 플라스틱은 폴리머입니다. 주로 두 가지 종류의 플라스틱이 있습니다 :열가소성 및 열경 집합. 열가소성 성은 녹아서 리 몰드 할 수있는 플라스틱입니다. 가열시, 열가소성 분자는 영구적으로 결합되지 않습니다. 대신, 그들은 반 데르 워알 세력이라고 불리는 약한 세력에 의해 함께 붙잡 힙니다. 따라서, 그들은 열에 노출되면 쉽게 부러져 재활용 가능합니다. PVC와 나일론은이 범주에 속합니다.
열 셋 플라스틱이 가열되면 서로 강한 가교를 형성합니다. 오랜 가열에도 불구하고 대부분의 열경화는 구조를 유지하는 것으로 알려져있어 재활용이 어렵습니다. 플라스틱 재활용은 플라스틱이 포함 된 재료를 약간 흡수하는 경향이 있기 때문에 교차 오염 문제에 직면 해 있습니다. 대부분의 일회성 재활용 플라스틱은 섬유로 변환됩니다. 리 몰드 플라스틱은 병 캡을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 그러나이 플라스틱은 결국 섬유로 만들어지며 나중에 매립지에 던져 질 것입니다.
열 셋 플라스틱과 열가소성 성의 차이. (사진 크레딧 :Sansanorth/Shutterstock)
왜 금속을 무기한으로 재활용 할 수 있습니까?
금속은 지구 질량의 24%를 구성합니다. 그들은 독특한 속성을 가지고 있으며, 시트로 구타하거나 전선으로 뻗을 수 있습니다. 그들은 강하고 전기와 열을 전도 할 수 있습니다. 그들의 독특한 특성은 분자 구조에 기인합니다.
강한 물질은 외부 힘을 적용 할 때 파손되지 않는 원자 사이에 더 강한 결합이 필요합니다. 동시에, 금속은 종종 다른 모양으로 구타를 당하거나 끌어 당기는데, 이는 원자가 구조 내에서 움직일 자유가 있음을 의미합니다.
금속은 비편정 된 결합이라고 불리는 것을 가지고 있습니다. 모든 금속 원자의 원자가 전자는 다른 모든 금속 원자와 공유됩니다. 본질적으로, 모든 금속 원자와 상호 작용하는 전자 바다가 균일 한 방식으로 있습니다. 금속의 원자는 그들 사이의 최소 공간과 함께 단단히 포장됩니다. 몇 가지 포장“배열”이 있으며, 그 중 일부는 아래 그림에 설명되어 있습니다.
크리스탈에서 원자의 배열 (사진 신용 :Nasky/Shutterstock)
이 배열의 가장 작은 반복 단위는 결정입니다. 때때로 결정은 원자가없는 곳에 빈 공간을 가질 수 있습니다. 이러한 공석은 결함이있는 결합 라인을 생성하며 탈구라고합니다. 금속에 응력이 높은 경우 이러한 탈구는 가장 큰 영향을받습니다. 금속이 비편성화 된 결합을 가짐을 감안할 때, 탈구는 쉽게 움직입니다. 금속이 녹을 때, 열 스트레스는 이러한 배열을 방해하지만 냉각시 결정은 개혁됩니다. 이로 인해 구조는 원래 형태로 복원되고 금속은 무기한으로 재활용 될 수 있습니다.
탈구
크리스탈에서의 탈구 운동.
금속과 같은 유리는 결정 구조를 가지고 있으며 무기한 재활용 할 수 있습니다. 그러나 안경이 다르므로 녹는 점이 다르므로 별도로 재활용해야합니다.
안전하고 효율적인 방식으로 물건을 재활용하는 것은 의미가 없지만, 우리가 이미 생성하는 쓰레기의 양으로 단순히 소비를 줄이면 문제가 해결되지는 않습니다. 우리는 에너지 집약이 적고 환경 친화적 인보다 효과적인 재활용 프로세스가 필요합니다. 감소, 재사용 및 재활용은 실제로 최선의 옵션이지만 향후 폐기물을 관리 할 수있는보다 혁신적인 방법을 계속 찾고 있어야합니다!
