Алюминиевая банка для напитков — настоящее чудо техники.Он легкий и прочный, поэтому он мало увеличивает стоимость или вес отправляемых напитков и защищает их в пути.Он быстро остывает, к радости как розничных продавцов, так и потребителей.
Его гладкая закругленная поверхность делает его идеальным рекламным щитом для рекламы содержимого банки. Рассмотрим красную банку, украшенную белым шрифтом, подчеркнутым изогнутой белой линией. По оценкам, 94 процента населения мира с первого взгляда знают, что находится внутри: Coca-Cola.И, что самое важное, алюминиевые банки в высшей степени пригодны для вторичной переработки: европейцы переработали 64 процента всех алюминиевых банок для напитков в 2009 году, а жители Северной Америки переработали 57,4 процента за тот же год.
По словам экспертов, переработка алюминия в банках для производства новых банок требует всего 5 процентов энергии, необходимой для производства первичного алюминия для той же цели, и предлагает важный способ уменьшить углеродный след от использования металла.
Загрязнения — проблема Но переработка алюминиевых банок связана с очень сложным аспектом, который может привести к срыву всего процесса.Каждый раз, когда использованная банка плавится в расплавленную лужу из серебристого алюминия, в смесь попадают нежелательные попутчики: примеси из состава самой банки, из лакированной поверхности или из мусора, который люди иногда засовывают внутрь.Иногда загрязнения возникают даже из-за пыли или грязи, которые могли скопиться на банке где-то на пути от вашего рта до объекта по переработке.«Прямо сейчас, при тех темпах рециркуляции, где они есть, система работает, и примеси обычно не влияют на способность переработанного алюминия превращаться в новые банки», — говорит исследователь и кандидат наук Амунд Ловик из Программы промышленной экологии в Норвегии.
Университет науки и технологий (NTNU).Однако, если уровень рециркуляции увеличится, например, до 75 процентов, то количество примесей в банках увеличится — на целых 135 процентов, говорят Ловик и его руководитель Дэниел Мюллер. А это может вызвать проблемы с качеством переработанного материала.
Дело не в том, что использование банок было бы небезопасным, а в том, что примеси изменили бы качество алюминия до такой степени, что у него не было бы характеристик, необходимых для фактического производства банки. В худшем случае металл больше нельзя будет перерабатывать в консервные банки или для других целей.Секретные рецепты изготовления банок
Хотя Ловик и Мюллер могут оценить, насколько увеличится количество примесей при переработке банок, у них сейчас нет реальной информации об уровнях примесей в банках — отчасти потому, что это считается коммерческой тайной.По словам Мюллера, в отрасли «у всех есть свои секретные рецепты» изготовления алюминиевых банок.
Тем не менее, пара смогла сделать хорошие прогнозы того, как концентрации примесей могут изменяться с течением времени, когда в системе происходят изменения.Переработка приводит к накоплению примесейЛовик и Мюллер разработали простую компьютерную модель, чтобы выяснить, как эти примеси накапливаются с течением времени и как скорость переработки повлияет на количество примесей в переработанных продуктах.
Их модель основана на концепции, называемой «стационарные концентрации примесей».Подумайте об этом так: когда банки перерабатываются вместе с их примесями, эти примеси попадают в новые банки, сделанные из переработанной смеси.Затем, когда эти переработанные банки снова перерабатываются, они приносят не только примеси, которые есть в самом металле (из предыдущей смеси для переработки), но и новые примеси от лака на банке, или пыли снаружи, или мусора на внутри.
Поскольку банки перерабатываются снова и снова, количество примесей в каждой новой переработанной банке будет увеличиваться с каждым циклом рециркуляции.Примеси в конечном итоге достигают равновесия
Но из-за того, что некоторые банки утеряны — выброшены в мусор, чтобы никогда больше не подвергаться переработке, их заменят новые банки из свежего алюминия, что снизит процент нежелательных примесей в смеси переработанного алюминия.В какой-то момент эта потеря старых загрязненных банок, которые заменяются новыми, относительно чистыми банками, позволяет системе достичь равновесия, что означает, что процент примесей в смеси никогда не поднимается выше определенного уровня.Мюллер говорит, что примеси в банках похожи на воду в ванне с небольшой протечкой на дне — чем больше воды в ванне, тем больше воды будет выходить из ванны при заданной скорости рециркуляции; примеси поднимаются до определенного уровня, но никогда не выше, потому что всегда есть банки с примесями, которые «просачиваются» из системы рециркуляции.
Это установившаяся концентрация примеси.Мюллер говорит, что уровень примесей в переработанных банках сейчас нормальный, потому что уровень переработки намного ниже 100%. Но, по его словам, всеобщая цель — повысить уровень рециркуляции, и уровень рециркуляции обязательно вырастет.
Это тоже повысит уровень примесей — не бесконечно, а до стабильного уровня. Однако небольшие изменения в темпах рециркуляции, особенно на более высоких уровнях, могут повлечь за собой значительные изменения в установившихся уровнях, которые могут оказаться слишком высокими.
Изменения произойдут быстро, но их можно смягчитьЛовик и Мюллер также смогли использовать свою модель для оценки того, как быстро примеси в системе могут подскочить до своего равновесного уровня — и обнаружили, что в США, в любом случае, на этот раз достижение нового более высокого уровня примесей может быть таким же всего два года.По словам исследователей, это имеет значение, потому что это не дает переработчикам или производителям много времени для адаптации к изменениям в структуре рециклинга.Но в этом преимущество нового исследования, потому что оно дает переработчикам и может заглянуть в будущее обрабатывающей промышленности, чтобы они знали, какие проблемы могут возникнуть впереди.
И они могут предпринять шаги, чтобы сократить уровни примесей, чтобы эта надвигающаяся проблема не превратилась в проблему.Например, «перед переплавкой банок они могут удалить лак», — сказал Ловик. «Или, если у них есть другие предметы, кроме консервных банок, которые попадают в лом, лучше избавиться от как можно большего количества этих предметов, прежде чем они переплавят материал.
Когда примеси окажутся в расплавленном металле, уже слишком поздно».