Hidrogenoaren ekoizpena hiri hondakin plastikoen pirolisi eta erreformatuaren bidez

Material plastikoen kontsumoak izugarri gora egin du azken mendean. Hori dela eta, material hauek erabiltzearen ondorioz sortutako hondakinak asko handitu dira. Europar Batasuneko herrialdeetan 250 milioi tona baino gehiago hiri - hondaki n solido ( RSU ) sortzen dira urtero, urteko %3ko hazkunt zarekin. K antitate honen %7a plastiko hondakinei dagokie, hots, 17.5 milioi tona. Itsasoko uretan ere aurki daitezke plastikoak, urtero sei milioi tona eta erdi botatzen baitira itsasora, mediterraneo itsasoa izanik munduko plastiko biltegirik handiena. Itsasoan 90 urteraino iraun dezake te eta urte hauetan zehar distantzia handiak egin ditzakete aldatu gabe. Horregatik esaten da plastikoak iraunkorrak direla. Egun, hondakin plastikoen portzentaia txiki bat bakarrik birziklatzen da eta bai biltegiratzea bai erreketa bidezko eliminazioak ingurumen arazoak dituzte . Gainera, plastiko gehienak degradaezi nak dira, urte luzez ingurugiro kalteak eraginez . Hori dela eta, material hauen balorizaziorako teknologia berrien sustapena beharrezkoa da, eskala handian eraginkorrak, ekonomikoki bideragarriak eta ingurugiroa errespetatuko dutenak. Hondakin plastikoetatik abiatuz hidrogenoa lortzeko prozesua interesgarria eta bideragarria da, hidrogenoaren kontsumoaren igoe ra kontuan hartuz. Gaur egun erregai fosilen prozesaketatik lortzen da hidrogenoa, CO 2 - a ren emisio handiak sortzen direlarik. Emisio hauen murrizketa beharrezkotzat hartu da. Hau guztiagatik, Gradu Amaierako Lan honen helburu nagusia plastikoen balorizazio a ikertzea da, konkretuki hiri - hondakin solidoetan aurkitzen diren plast ikoena . Pirolisi eta ur baporearen bidezko erreformatua erabili dira hidrogenoa lortzeko, azken hau balio handiko produktua izanik. Horretarako lehenengo etapa iturri ohantze konikoan, 500 ºC - tan, buruturiko pirolisia izan da eta bigarrenik ohantze fluidizatu batean ur baporearen bidezko erreformatua burutu da , 700 ºC - tan . Helburu nagusi hau betetzeko bestelako helburu zehatzak ezarri dira, hiri - hondakin solidoetan aurkitzen diren HDPE, PP, PS eta PET plastiko nahaste baten bideragarritasuna aztertu delarik aurrez aipatutako bi etapen bidez:  Plastiko nahastearen pirolisian sorturiko konposatu hegazkorren erreformatua era jarraian burutzea.  Zero denboran e rreakzio indizeak (konbertsioa et a etekinak) eta lortutako gasaren konposizioa determinatze a .  Erreformatuan erabilitako katalizatzailearen desaktibatzeak erreakzioa ren konbertsio eta etekina n duen eragina aztertzea.

Proceso de pirólisis y reformado en línea para la producción de H2 a partir de residuos plásticos

266 p.

Cinética de cristalização não-isotérmica de resíduos de polietileno de alta densidade (PEAD)

Nos últimos anos, a presença dos polímeros nos resíduos sólidos urbanos tem aumentado significativamente. Dentre todos os tipos de polímeros encontrados no lixo urbano, o polietileno de alta densidade (PEAD) ganha destaque, pois está presente em grande quantidade. A reciclagem de plásticos, neste âmbito, se configura como uma importante forma de reduzir a quantidade deste material nos lixões e aterros. Entretanto, sabe-se que os artefatos produzidos com material reciclado possuem propriedades inferiores. Outro ponto importante é o conhecimento da relação estrutura-propriedade, este conhecimento é fundamental na aplicação de qualquer material. Sendo assim, foram caracterizadas amostras de PEAD (embalagens pós-consumo) retiradas do lixo urbano através da calorimetria exploratória diferencial (DSC). Utilizando-se os modelos cinéticos de Avrami modificado e Liu, foi possível verificar que dependendo do tipo de carga ou colorante encontrado, há diferenças importantes na formação e morfologia dos cristais.

Avaliação de propriedades mecânicas e térmicas de compósito à base de polietileno de alta densidade e hidroxiapatita deficiente de cálcio

No presente trabalho, foram processados compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD) com hidroxiapatita deficiente de cálcio (HA), com o objetivo de obter materiais com melhores propriedades mecânicas e bioatividade. A adição da HA deficiente de cálcio proporcionou um aumento no módulo de elasticidade (maior rigidez), menor resistência ao impacto e decréscimo do grau de cristalinidade do PEAD, proporcionando uma maior bioatividade ao material. A análise térmica exploratória (sistema não isotérmico) foi realizada por meio da técnica de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e foram avaliados os teores de fosfato de cálcio e a velocidade de rotação da rosca no processamento dos materiais. No estudo da cristalização não-isotérmica observou-se uma diminuição da temperatura de cristalização com o aumento da taxa de resfriamento para todos os materiais sintetizados. A energia de ativação (Ea) da cristalização dos materiais foi avaliada por meio dos métodos Kissinger e Ozawa. A amostra com 5% de HA deficiente de cálcio e velocidade de processamento de 200 rpm foi a que apresentou menor valor de energia de ativação, 262 kJ/mol, menor desvio da linearidade e a que mais se assemelhou à matriz de PEAD sem HA. O teor de hidroxiapatita deficiente de cálcio não favorece o processo de cristalização devido à alta energia de ativação determinada pelos métodos descritos. Provavelmente, a velocidade de rotação, favorece a dispersão da carga na matriz de PEAD, dificultando o processo de cristalização. Na aplicação do método de Osawa-Avrami, os coeficientes de correlação indicaram perda na correlação linear. Estas perdas podem estar associadas a uma pequena percentagem de cristalização secundária e/ou à escolha das temperaturas utilizadas para determinar a velocidade de cristalização. Na determinação dos parâmetros pelo método de Mo, as menores percentagens de cristalização apresentaram um grande desvio da linearidade, com coeficiente de correlação bem menor que 1 e com o aumento da percentagem de cristalização, o desvio da linearidade diminui, ficando próximo de 1. Os resultados obtidos mostraram que o modelo de Mo e de Osawa-Avrami não foram capazes de definir o comportamento cinético dos materiais produzidos neste trabalho.

Otimização da co-pirólise de gasóleo pesado com embalagens de PEAD pós-uso utilizando planejamento fatorial

A co-pirólise é uma rota promissora, uma vez que minimiza o impacto ambiental causado pela disposição do plástico de maneira inadequada, evita seu acúmulo em lixões e permite um melhor aproveitamento de um recurso natural não-renovável, o petróleo, matéria prima importante para a geração de energia e obtenção de produtos químicos. O presente trabalho teve como objetivo a definição das condições experimentais mais propícias à obtenção de líquidos pirolíticos com alta fração de óleo diesel, resultantes da co-pirólise de polietileno de alta densidade (PEAD) pós-consumo com gasóleo pesado tilizando-se catalisador de FCC (Fluid Catalytic Cracking). Como instrumento de otimização das condições experimentais, optou-se pela Metodologia Planejamento Fatorial. Foi também estudado o efeito das condições experimentais, como: a temperatura de reação, a relação gasóleo/polietileno e a quantidade de catalisador no meio reacional. As amostras de polietileno, gasóleo e catalisador foram submetidas à co-pirólise em sistema de leito fixo, sob fluxo constante de nitrogênio, variando-se a temperatura entre 450 C a 550 C, a quantidade de PEAD no meio reacional foi de 0,2 a 0,6 g, e a quantidade de catalisador foi de zero a 0,06 g, mantendo-se fixa a quantidade de gasóleo em 2 g. Foram efetuadas as caracterizações física e química do gasóleo, polietileno pós-uso e do catalisador. Como resultado, obteve-se a produção de 87% de fração de óleo diesel em duas condições diferentes: (a) 550 0C de temperatura sem catalisador; (b) 500 0C de temperatura e 25% de catalisador FCC. Em ambos os casos, a quantidade de gasóleo pesado e PEAD foram constantes (2 g Gasóleo; 0,2 g PEAD), assim com o tempo de reação de 15 minutos. A fração de óleo diesel obtida neste estudo alcançou o poder calorífico de 44,0 MJ/Kg que é similar ao óleo diesel comercial. É importante ressaltar que em ambos os casos nenhum resíduo foi produzido, sendo uma rota ambientalmente importante para reciclagem de embalagens plásticas contaminadas com óleo lubrificante originárias de postos de serviço, visando à recuperação de ambos conteúdo energético e orgânico dos resíduos de embalagens plásticas pós-uso

Propriedades mecânicas e análise térmica de resíduos de polietileno de alta densidade (PEAD) reciclado

Atualmente grande parte dos resíduos descartados rotineiramente no Brasil é composta por material plástico como, por exemplo, o polietileno de alta densidade (PEAD), o qual é muito comum no lixo doméstico. Nesta Dissertação, embalagens de PEAD pós-consumo foram coletadas e moídas. Após processamento em extrusora, o material definido como PEAD reciclado (mistura de embalagens brancas, marfins e incolores) foi injetado e as propriedades mecânicas foram avaliadas e comparadas com uma amostra de PEAD comercial (HD7600U). A análise térmica através da calorimetria exploratória diferencial (DSC), em conjunto com a análise estatística dos resultados experimentais, também foi conduzida. Em relação à resistência à tração, a diferença entre as amostras de PEAD reciclado e PEAD comercial foram tão pouco expressivas que, dentro das condições experimentais adotadas, se pode afirmar que o material reciclado é equivalente ao comercial.Por sua vez, os modelos cinéticos aplicados na análise térmica revelaram quea amostra de PEAD comercial demonstra um processo de nucleação e crescimento dos cristais mais homogêneo e simples, embora a energia de ativação seja consideravelmente maior do que o das demais amostras de PEAD.

Seismic performance of geomembrane placed on a slope in a MSW landfill cell -A centrifuge study

Geomembranes are one of the most commonly used geosynthetics in landfill liner systems. They retain the leachate produced by the waste and prevent leakage. Geomembranes may experience harsh environmental conditions such as extreme temperatures or earthquake loading. Earthquake loading can be an extreme loading case for landfills located in seismic regions. This study, based on dynamic centrifuge testing, investigates the effects of simulated earthquake loading on the tension experienced bythe geomembrane on a landfill slope. The landfill modeled in the dynamic centrifuge test was a municipal solid waste (MSW) landfill cell with a single geomembrane-clay liner system (45° side slope and 10 m slope length). The paper shows that moderate earthquake loading (base acceleration between 0.1g to 0.2g) can result in transient increases of around 20% in geomembrane tension, with permanent tension increases of around 5%.

Centrifuge modelling and dynamic testing of municipal solid waste (MSW) landfills

An investigation into the seismic behaviour of municipal solid waste (MSW) landfills by dynamic centrifuge testing was undertaken. This paper presents physical modelling of MSW landfills for dynamic centrifuge testing, with regard to the following research areas: 1. amplification characteristics of municipal solid waste; 2. tension induced in geomembranes placed on landfill slopes due to earthquake loading; 3. damage to landfill liners due to liquefaction of foundation soil. A model waste, that has engineering properties similar to MSW, is presented. A model geomembrane that can be used in centrifuge tests is also presented. Results of dynamic centrifuge tests with the model geomembrane showed that an earthquake loading induces additional permanent tension (∼25%) in the geomembrane. © 2006 Taylor & Francis Group.

Comparative efficiency of trawls made of nylon, polyethylene monofilament and tape twines

Results of comparative fishing operations conducted with three nets of identical design made of nylon, twisted polyethylene monofilament and high density polyethylene (HDPE) tape twines are presented in this communication. Since the tape net recorded the highest prawn and fish catch, monofilament and nylon following in order, it can be recommended to the fishing industry as one of the cheapest and effective fishing materials evolved for trawl fabrication.

Packaging and storage studies of dried lizard fish

Packaging and storage studies of salted and dried lizard fish (Saurida sp.) have been conducted using different synthetic films like low density polyethylene (LDPE) of different gauges, high density polyethylene (HDPE) of 200 gauge, polyvinylidene chloride (PVDC) coated 400 MXXT cellophane, 100 gauge polypropylene (PP) and paper laminate of 100 gauge polythene. The films found most effective in the preliminary studies were subsequently used for packaging and storage of dried fish at atmospheric and lower temperature and humidity conditions for confirming their suitability under these conditions. Polyethylene films of higher gauges showed better results under both sets of conditions. PVDC coated cellophane film also performed satisfactorily under the latter conditions which under the former condition got easily attacked by insects. Lower temperature and humidity conditions in general enhanced the storage life of the dried product.

Centrifuge modelling and dynamic testing of municipal solid waste (MSW) landfills

An investigation into the seismic behaviour of municipal solidwaste (MSW) landfills by dynamic centrifuge testing was undertaken. This paper presents physical modelling of MSW landfills for dynamic centrifuge testing, with regard to the following research areas: 1. amplification characteristics of municipal solid waste; 2. tension induced in geomembranes placed on landfill slopes due to earthquake loading; 3. damage to landfill liners due to liquefaction of foundation soil. A model waste, that has engineering properties similar to MSW, is presented. A model geomembrane that can be used in centrifuge tests is also presented. Results of dynamic centrifuge tests with the model geomembrane showed that an earthquake loading induces additional permanent tension (∼25%) in the geomembrane. © 2006 Taylor & Francis Group, London.

The photon scanning tunneling microscope and its applications

A simple photon scanning tunneling microscope (PSTM) is described. Its lateral resolution (similar to 10nm with a maximal scanning range of 10 mu m x 10 mu m ) is much better than that of a conventional optical microscope. Its principle, the fiber optic tip fabrication and PSTM images of different samples such as mica, HDPE and LiNbO3 are presented.

氯化原位接枝反应合成酐化CPE及结构表征

本硕士论文主要工作是利用氯化原位接枝反应对高密度聚乙烯（HDPE）进行氯化及醉基化。对上述反应体系的反应机理，产物的化学结构、链结构、反应条件对MAH接枝率（GD％）的影响以及物理机械性能等进行了详细的讨论。采用FT-IR和~1HNMR方法对氯化原位接枝反应的配化产物CPE-g-MAH进行了表征。二者均证明了MAH单体接枝到氯化聚乙烯主链上，证实了氯化原位接枝反应的可行性。并用~1HNMR，结合EI-Ms电喷雾质谱表征了氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH的链结构。反应过程中，主链及支链均被氯化。氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH凝胶含量的测定结果表明，在氯化原位接枝过程中没有交联反应的发生。论文中还研究了醉化CPE的合成过程。主要针对反应条件对MAH接枝率（GD％）的影响进行了详细的讨论，包括氯化原位接枝的温度模式、MAH单体量、氯气流量、氯含量等对MAH接枝率（GD％）的影响。同时探讨了氯化原位接枝反应历程。考查了氯化原位接枝MAH体系和氯化HDPE林系自由基浓度随时间变化的情况。接枝产物的硫化特性曲线表明：由于MAH的引入，聚合物主链上连接有酸配基团，使得氯化原位接枝共聚物CPE-g-MAH可以通过官能团之间相互反应而交联成为可能。随着MAH接枝量的升高，接枝率上升使得HDPE大分子链上带有更多MAH接枝点，CPE-g-MAH可硫化的程度相应提高。接枝产物的力学性能测试结果表明：随着MAH接枝率的增加，材料的拉伸强度上升，而材料的扯断伸长率、硬度等力学性能下降。