1-جلوگیری از گرمایش جهانی توسط محصولات پی‌وی‌سی

 1-2 عمر طولانی محصولات پی‌وی‌سی

پی‌وی‌سی با عمر بالای خود نسبت به سایر محصولات پلاستیکی، چیزی نزدیک به 66 درصد از مصارف در صنایع لوله، اتصالات و مصالح ساختمانی را از آن خود کرده است. بر اساس داده‌های وزارت راه، زیرساخت، حمل و نقل و گردشگری ژاپن (MLIT) لوله‌های پی‌وی‌سی سخت بیش از 40 سال عمر مفید دارند ]1[ و بر اساس داده‌های انجمن لوله و اتصالات پی‌وی‌سی این کشور، این عمر مفید بالاتراز 50 سال است. از دیگر مزایای این ماده مقاومت آن در برابر خوردگی، ساخت و تعمیر آسان قطعات ساخته شده از این محصول می‌باشد. در ژاپن متوسط عمر خانه‌ها 30 سال در نظر گرفته می‌شود که در مقایسه با آمریکا (67 سال) و انگلستان (81 سال) این مقدار بسیار پایین‌تر می‌باشد. با بهره‌گیری از موادی با عمر مفید بیشتر می‌توان از ثروت‌های ملی یک کشور استفاده کارآمد‌تری کرد.

 

1-2 قابلیت ذخیره انرژی با استفاده از پنجره و فریم‌های پنجره‌ی پی‌وی‌سی

داده‌های این شکل از اطلاعات فنی و ارزیابی عملکرد مصرف انرژی مطابق با استانداردهای صرفه‌جویی در انرژی که توسط موسسه تحقیقات ساختمان در سال 2016 انجام گرفته است، برداشته شده است.

 

مقایسه انتقال حرارت در پنجره‌ها

پنجره‌های پی‌وی‌سی (پنجره‌هایی با قاب پی‌وی‌سی) می‌توانند جریان گرما بین فضای داخل و خارج از یک اتاق را تا حد زیادی کاهش دهند و از هزینه‌ی گرمایش و سرمایش بکاهند. پنجره‌های پی‌وی‌سی به دلیل عایق بودن و جلوگیری از عبور حرارت، گرمای کمتری را به فضای بیرون از اتاق عبور می‌دهند که موجب صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود. بازده عایق‌بندی پنجره‌های پی‌وی‌سی در مقایسه با پنجره‌های شیشه‌ای تک لایه‌ی آلومینیومی تقریبا 62% بالاتر می‌باشد.

علاوه بر این، نتایج تحقیقی که توسط جامعه تفکر و تحقق ZEB/ZEH در سال‌های 2016-2019 انجام گرفت، مزایایی که در زیر به آن اشاره می‌شود را در رابطه با صرفه‌جویی در انرژی و جلوگیری از تراکم هوا با استفاده از پنجره‌های پی‌وی‌سی نشان داد.

رئیس: پروفسور آکیموتو، دانشکده معماری، موسسه فناوری شیباورا

 

هدف: فعالیت‌های تحقیقاتی با هدف گسترش استفاده از پنجره‌های پی‌وی‌سی در ساختمان‌‌‌ها از طریق همکاری صنعت، دانشگاه و دولت.

 

فعالیت‌ها: اندازه‌گیری حرارت محیطی با تفاوت در نوع پنجره در هتل‌ها ،خانه‌های سالمندان و اندازه‌گیری حرارت محیطی با پنجر‌ه‌های پی‌وی‌سی در خانه‌های آپارتمانی

 

یافته‌ها: بهبودشرایط حرارت محیطی داخل هتل‌ها، خانه‌های سالمندان و خانه‌های آپارتمانی با پنجره‌‍‌های پی‌وی‌سی در مقایسه با پنجره‌های شیشه‌ای تک لایه آلومنیوم، جلوگیری از تراکم (95% بهبود) و صرفه‌جویی در مصرف انرژی (30%کاهش) فراهم شد.

 

این موسسه در حال حاضر در حال ارزیابی میزان صرفه‌جویی در انرژی و عملکرد جلوگیری از ایجاد شبنم روی پنجره‌های پی‌وی‌سی در بیمارستان‌ها و خانه‌های سالمندان است که خطر شیوع کپک و عفونت‌های ثانویه را از بین می‌برد و انتظار می‌رود بر سلامتی ساکنان تاثیر بگذارد ( این تحقیق توسط این گروه مطالعاتی برای توجه به محیط داخلی بیمارستانو خانه‌های سالمندان به سرپرستی پروفسور آکیموتواز سال 2019در حال انجام است). علاوه بر این، این گروه مطالعاتی در مورد محافظت حرارتی و عایق بندی پنجره‌های پی‌وی‌سی (به سرپرستی پروفسور آکیموتو، از سال 2019) که تاکنون در حال انجام است، به بررسی عملکرد استفاده از انواع مختلف مصالح ساختمانی برای پنجره ها می‌پردازدتا بتواند راهی برای کاهش مصرف انرژی به منظور ایجاد سرمایش و گرمایش ایجاد کند.تاکنون ، یکی از نتایج این تحقیق، صرفه جویی در انرژی در فصل تابستان،استفاده از سایه‌بان کرکره‌ای به همراهپنجره‌هایپی‌وی‌سیاست که  چیزی در حدود 16٪و 14% مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

 

1-3 اثرات زیست محیطی کمترلوله‌های پی‌وی‌سی نسبت به سایرلوله‌ها و فیلم‌های کشاورزی از جنس وینیل

محصولات پلاستیکی در مراحل ساخت و فرآوری مواد اولیه خود، انرژی کمتری مصرف می‌کنند و در کل انرژیمورد نیاز برای تولید این مواد بسیار کمتر از سایر مواد مصرفی می‌باشد.

 

وقتی مسئله گرم شدن کره زمیندر نظر گرفته می‌شود، میزان گاز ₂CO تولید شده توسط مواد در چرخه‌ی استفاده، از زمان تولید تا زمان دفع؛ به عنوان یک نکته‌ی کلیدی بسیار مهم باید بررسی شود. لوله‌های پی‌وی‌سی نسبت به لوله‌های از جنس آهن مقدار کمتری گاز ₂CO تولید می‌کنند، همینطور موادی که از جنس پی‌وی‌سی در ساخت گل‌خانه‌ها به کار رفته‌اند مقدار کمتری گاز ₂CO را نسبت به همان مواد از جنس شیشه نشر داده‌اند.

 

مقایسه میزان انتشار گاز₂CO توسط مواد: لوله ها (آبی = لوله‌ی ‌پی‌وی‌سی، قرمز = لوله‌ی آهنی)

مقایسه میزان انتشار گاز ₂CO توسط مواد: گل‌خانه‌ها

کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در محصولات رزین پی‌وی‌سی

2-1 60%  از پی‌وی‌سی خام، نمک‌ می‌باشد

حدود 60% از پی‌وی‌سی از کلر می‌باشد که از نمک‌های صنعتی به دست می‌آید که در زمین به مقدار زیادی یافت می‌شود. بر خلاف سایر پلاستیک‌ها که به صورت صددرصدی از مواد نفتی هستند، با توجه به محدودیت سوخت‌های فسیلی پی‌وی‌سی از مقدار کمتری از این مواد استفاده می‌کند.

اطلاعات از "LCI Data of Petrochemical Resins" بدست آمده است.

تفاوت قابل توجهی بین انرژی مورد نیاز برای تولید انواع مختلف رزین  از مرحله استخراج نفت تا تولید ماده‌ی نهایی، وجود ندارد (انرژی مورد نیاز تولید از منابع). با این حال چون که کلرید 60 درصد از ساختار پی‌وی‌سی را تشکیل می‌دهد این ماده نسبت به سایر مواد از مقدار هیدروکربن کمتری برخوردار است و انرژی کلی مورد نیاز برای تولید این ماده نیز طبیعتا نسبت به موادی که همه‌ی آن‌ها از هیدروکربن می‌باشد، کمتر است. پی‌وی‌سی انرژی را در مرحله‌ی تولید کاهش می‌دهد که این امر باعث کاهش انتشار ₂CO می‌شود.

 

2-3 مصرف انرژی کمتر در فرآواری محصولاتی مشابه تولید شده مواد سازنده‌ی دیگر

همانطور که در بخش 1-3 گفته شد، محصولات پی‌وی‌سی در مرحله تولید و فرآوری نسبت به سایر مواد انرژی کمتری مصرف می‌کنند. پی‌وی‌سی در چرخه استفاده‌ی خود مقدار گاز ₂CO کمتری تولید می‌کند.

 

2-4 صنعت‌گران پی‌وی‌سی می‌کوشند در مصرف انرژی صرفه‌جویی کننند و مقدار انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهند.

صنعت‌گران بزرگ دنیای پی‌وی‌سی همچنین در "انجمن کاهش کربن" در صنایع شیمیایی که تحت نظر انجمن صنایع شیمیایی ژاپن است، همواره در تلاش برای کاهش مقدار گازهای گلخانه‌ای بوده‌اند.

 

3- کاهش انتشار گازهای گل‌‎خانه‌ای در هنگام دفع و تولید مجدد محصولات پی‌وی‌سی

در مراحل دفع و بازیافت، محصولات پی‌وی‌سی نسبت به پلاستیک‌های دیگر نسبت بازیافت مواد (MR) بالایی در حدود 33% دارند. صنعت پی‌وی‌سی به طور جدی در حال تلاش برای بالا بردن این درصد در لوله‌ها، اتصالات و فیلم‌های کشاورزی می‌باشد. به منظور کمک به بازیافت شیمیایی (CR) پلاستیک‌های زائد و همچنین ساخت یک سیستم MRبرای قاب‌های داخلی پی‌وی‌سی و سایر مواد، گروه تحقیقاتی VEC یک سیستم بهبودیافته‌ی بازیافت را تهیه کرده است که پروژه‌های جدید را در این زمینه، مانند کلرزدایی، حمایت می‌کند.

 

3-1 نسبت MRبرای پی‌وی‌سی حدود 33% است که در بین پلاستیک‌ها نسبتا بالا محسوب می‌شود. در زیر نمودار وضعیت تولید، دفع و بازیافت پلاستیک‌ها آورده شده است. مقدار کل مواد زائد پلاستیکی تخلیه شده 8.5 میلیون تن، مقدار بازیافت مواد 1.86 میلیون تن و میزان بازیافت مواد 22% بوده است. در مقابل، مقدار کل پی‌وی‌سی تولید شده 690 هزار تن و میزان بازیافت مواد زائد پی‌وی‌سی 230 هزار تن بوده است. بنابراین میزان بازیافت مواد از جنس پی‌وی‌سی 33% بوده است که به طور قابل توجهی از متوسط کل مواد (داده‌های سال 2019) بالاتر می‌باشد.

وضعیت تولید، دفع و بازیافت پلاستیک در سال 2019

بازیافت مکانیکی پی‌وی‌سی در ژاپن

2-3 علاوه بر لوله‌ها، فیلم‌های کشاورزی پی‌وی‌س و سایر محصولات نیز از جمله موادی هستند که گروه تحقیقاتی VECبر روی آن کار کرده است و قصد انجام تحقیقات بیشتر را نیز دارد.

 

لوله و اتصالات پی‌وی‌سی

فیلم‌های کشاورزی پی‌وی‌سی

قاب پنجره‌ی پی‌وی‌سی

در تاریخ 30 آگوست سال 2019 گروه تحقیقاتی VEC،"کمیته بررسی" بازیافت پنجره‌های پی‌وی‌سی به ریاست پروفسور تسویوشی سیکه از دانشگاه توکیوبا همکاری انجمن تولیدکنندگان ژاپن و انجمن صنایع پی‌وی‌سی این کشور راه اندازی کرد. این سه گروه با همکاری با یکدیگر می‌خواهند تا چارچوبی را برای بهبود بازیافت پنجره‌های پی‌وی‌سی مستعمل به وجود آورند و تحقق بخشند. با بررسی طرح مسیر این ایده، ما مسائل مربوط به ساخت سیستم‌های بازیافت میان مدت و بلند مدت با متد جست‌و‌جو برنامه‌های کاربردی محصولات بازیافتی، طراحی محصول و آزمایش‌های مورد تایید را سازماندهی و بررسی خواهیم کرد.

 

3-3

گروه تحقیقاتی VECبا درک اهمیت بازیافت مواد در اوایل دهه‌ی 2000 میلادی، یک سیستم پشتیبانی بازیافت را در سال 2007 ایجاد کرد و از همان اوایل، فعالیت‌های مرتبط با این حوزه را تبلیغ و حمایت می‌کرد. به منظور کمک به بازیافت شیمیایی پلاستیک‌های زائد، این صنعت در حال جست‌وجو برای فناوری‌های جداسازی کلر می‌باشد.

طرح کلی سیستم پشتیبانی بازیافت

 

- هدف از استقرار سیستم در سال 2007:
گروه تحقیقاتی VECبا حمایت از تلاش‌های صورت‌گرفته توسط شرکت‌ها و سازمان‌های مرتبط، مانند توسعه فناوری‌های مربوط به بازیافت پی‌وی‌سی و ساخت سیستم‌های بازیافت، نقش مهمی در پیشرفت این مساله دارد.

-  چارچوب‌ها در زمان انتشار سیستم

 

پروژه‌هایی که توسط سیستم پشتیبانی حمایت شده‌اند:
• توسعه فناوری مرتبط با بازیافت پی‌وی‌سی
• توسعه سیستم‌های مرتبط با بازیافت پی‌وی‌سی
• اثبات آزمایش‌های صورت‌گرفته مرتبط با بازیافت پی‌وی‌سی
این پروژه‌ها بر اساس نظرات کمیته ارزیابی متشکل از کارشناسان مجرب تصویب می‌شوند.

 

-  چگونگی حمایت کردن از پروژه‌های تعریف‌شده
مدت زمان: دو سال
موارد حمایت: هزینه‌های توسعه (هزینه‌های مواد، هزینه‌های تاسیسات، هزینه‌های برون‌سپاری و ...) هزینه‌های تجهیزات
مقدار حمایت مالی: 50% از هزینه‌های انجام شده و یا بیست میلیون واحد پولی ژاپن
-  دستاوردها
از میان 9 موردی که تا کنون حمایت شده است، 2 مورد به استفاده‌ی صنعتی رسیده است.

 

بهبود سیستم پشتیبانی بازیافت (2020)

براش گسترش و پشتیبانی بیشتر از این تکنولوژی جوان مسائل زیر نیز از جمله موضوعاتی هستند که مورد توجه می‌باشد. توسعه‌ی پایه‌ای تکنولوژی بازیافت پی‌وی‌سی می‌تواند از طریق بررسی و شناخت مسائل زیر صورت گیرد:

 

- فناوری‌ای که با استفاده از پی‌وی‌سی به عنوان ماده‌ی اولیه و بستر سایر مواد، امکان بازیافت شیمیایی را دارا باشد.

فناوری کلرزدایی که استفاده به عنوان عامل اکسایش و کاهش و سوخت را تسهیل می‌کند.
فناوری جداسازی رزین پی‌وی‌سی از مخلوطی که از انواع مختلف رزین تشکیل شده است؛ در میان فناوری‌های مورد استفاده هستند.

 

4- نتیجه‌گیری

پی‌وی‌سی ماده‌ای است که می‌تواند به خوبی در مهار گرم شدن کره‌ی زمین نقش‌داشته باشد. گروه تحقیقاتی VECبرای رسیدن به درک صحیح از این ویژگی‌ها مشغول تحقیق و بررسی‌های بیشتر است. علاوه بر این، ما به طور مستمر در تلاش هستیم تا دستاوردها و آورده‌های گروه تحقیقاتی VECرا برای دستیابی به اهداف خود، مانند "عدم انتشار گازهای گل‌خانه‌ای در خانه‌های تازه ساخت تا سال 2030" جمع‌آوری کنیم.

 

نقش سود سوزآور در پی‌وی‌سی

این مقاله به بررسی مشخصاتی از پی‌وی‌سی که مستقیما به گرمایش جهانی مربوط می‌شد، پرداخته است. اگرچه پی‌وی‌سی به عنوان یک ترکیب پایدار دارای کلر، که محصولی از الکترولیز سود سوزآور (سدیم هیدروکسید) می‌باشد، می‌تواند در گرمایش جهانی نقش داشته باشد. سود سوز آور در جنبه‌ها مختلفی که مربوط به محیط زیست جهانی می‌باشد، مانند خنثی‌کننده‌های آب و مواد اولیه باتری‌های لیتیومی، می‌تواند به طور غیر مستقیم نیز به مسائل زیست محیطی جهانی کمک کند.

 

ترجمه: محمدرضا صابری

 

 

[1] MLIT FY2018 Housing Economy Data :https://www.mlit.go.jp/statistics/details/t-jutaku-2_tk_000002.html