•  
  •  0 دیدگاه
  •  خبر
  • کد خبر : ۷۹۷۲۶

انواع روشهای دفع و بازیافت زباله- بخش دوم


زیست آنلاین: در بخش اول، با روشهای عمومی و کلی دفع و بازیافت زباله، همچنین دفع و بازیافت زباله های الکترونیکی آشنا شدیم. در این بخش با روشهای دفع زباله های فضایی و هسته ای آشنا خواهیم شد.

زیست آنلاین: زباله های فضایی و زباله های هسته ای، مثل زباله های الکترونیکی، حاصل پیشرفت علم و تکنولوژی بشر هستند و به معضلی برای کره زمین و محیط زیست بدل شده اند. دفن نامناسب آنها، به خصوص زباله های هسته ای عاملی جدی در تهدید سلامت انسانها، گیاهان و جانداران هستند که می توانند  آثار منفی خود را به نسلهای بعد نیز منتقل کنند.

۱. زباله های فضایی

میلیون ها شیء در فضا سرگردان و شناورند و امنیت ماهواره ها و فضانوردان را به خطر می اندازند. برای حل این مشکل به مرکز تکنولوژی فضایی آژانس فضایی اروپا در هلند می رویم.

«حدود هشت هزار تن زباله فضایی در مدار زمین پراکنده اند. بیست و نه هزار شیء بزرگتر از ده سانتی متری و بیش از یک میلیون قطعه در اندازه های کوچکتر هر یک به نوعی امنیت فضا را تهدید می کنند. نکته مهم این است که حتی زباله های بسیار کوچک به دلیل حرکت با سرعت زیاد در صورت برخورد با شیء دیگر یا یک ماهواره آنرا منفجر و متلاشی می کنند و توده ای بزرگ از زباله را پدید می آورند. بنابر این زباله های کوچک هم مهم هستند».(لوئیرا اینوچنتی، یورونیوز، ۲۳/۱۱/۲۰۱۷)

در مورد زباله های فضایی دو نکته مهم وجود دارد: نخست باید جلوی آلوده سازی را گرفت و سپس برای پاکسازی فضا از زباله ها اقدام کرد.

پروژه «ای – دی اوربیت»

در اروپا مهندسان پروژه ای را به نام «ای – دی اوربیت» تعریف کرده اند که هدف آن نشان دان امکان دسترسی مجدد به ماهواره های سرگردان و خارج کردن آنها از مدار است.

استفاده از ربات و مدل ماهواره ای

آنها برای ارزیابی چگونگی نزدیک شدن به یک قطعه بزرگ زباله فضایی از ربات و مدلی ماهواره ای استفاده می کنند. متخصصان و دانشمندان از دوربین نصب شده بر روی بازوی کوچک ربات برای شبیه سازی حرکت به دور هدف یا همان ماهواره ای استفاده می کنند که می خواهند آنرا از مدار خارج و نابودش کنند. وقتی که مطمئن شدند به عنوان یک شیء منفرد قادر به حرکت هستند آنگاه بازوهای ربات را برای گرفتن حلقه آداپتور پرتاب ماهواره باز می کنند. پس از این مرحله مکانیزم دیگری را آغاز می کنند به گونه ای که بتوان ماهواره هدف را با دو دست رباتیک گرفته و به سوی زمین بازگرداند. در این صورت امکان منهدم کردن آن در محل بازگشت وجود دارد.

زباله های اطراف کره زمین

به تور انداختن زباله های فضایی

روش دیگری که پروژه «ای – دی اوربیت» آنرا در دست بررسی دارد پهن کردن تور برای جمع آوری قطعات بزرگ زباله های فضایی است.

این کار دقیقا الگوبرداری از روش ماهیگیران است. یک تور بسیار بزرگ وجود دارد و این امکان را فراهم می آورد که از زباله ها و ماهواره های سرگردان تا حد امکان فاصله گرفت. با پرتاب و پهن کردن این تور به دور ماهواره می توان آنرا تحت کنترل درآورد. حرکت آزاد قطعه مورد نظر باعث می شود که تور کاملا به دور آن بپیچد. بدین ترتیب ماهواره از کار افتاده در دام می افتد و می توان همانند ماهی های دریا آنرا در فضا جابجا کرد.

در حال حاضر پروژه «ای – دی اوربیت» به دلیل کمبود منابع مالی اجرایی نشده، این در حالیست که میلیون ها یورو محصول تکنولوژی فضایی در خطر برخورد با دیگر اشیاء و نابودی است. این خطر فضانوردان را نیز تهدید می کند. ایستگاه فضایی بین المللی باید همواره آماده رویارویی با زباله های کوچک و بزرگ باشد.

مهندسان اروپایی بدین ترتیب ایستگاه فضایی را به زره ای برای فضانوردان تبدیل کرده اند تا امنیت آنها تامین شود. اگر قطعه ای سرگردان به ایستگاه برخورد کند می تواند لایه بیرونی آنرا تخریب می کند و خود نیز در اثر این برخورد متلاشی شود. بدین تریب توده ای بزرگ از تکه های کوچک در اطراف ایستگاه پدید می آید که توسط لایه دوم جذب می شود. این سبب می شود که قسمت درونی ایستگاه که محل استقرار فضانوردان است آسیب نبیند.

چرا باید دفع زباله های فضایی نیز فکر کنیم؟

نیاز به جمع آوری و از بین بردن زباله های فضایی با پرتاب ماهواره های جدید افزایش پیدا کرده است. در حال حاضر تقریبا دو هزار ماهواره و تجهیزات فعال در مدار پایینی زمین و یا نقاطی دورتر در فضا وجود دارند. ماهواره های دورتر در پایان عمرشان بر روی مدار گورستان زباله ها قرار می گیرند در حالی که ماهواره های نزدیکتر به زمین پس از پایان ماموریت شان به خانه باز می گردند و از قطعات آنها برای ساخت ماهواره های نسل جدید استفاده می شود.

تکه های بزرگ نظیر صفحه های خورشیدی در اتمسفر می سوزند و از بین می روند اما باید برای قطعات مستحکم تر که از فولاد و تیتانیوم ساخته شده اند پیش از برخورد به زمین فکری کرد. مهندسان فضایی با مطالعه بر روی نحوه انهدام و متلاشی کردن ماهواره ها در بازگشت، در پی ساخت نمونه هایی هستند که در زمان مقرر از هم مجزا شود.

آنها می خواهند ماهواره ای بسازند که هنگام بازگشت به جو زمین تفکیک و از هم متلاشی شود. اما باید در خصوص شکل، طراحی، ترکیب مواد و همچنین چگونگی تجزیه قطعات که تا پایان عمر ماهواره بیشتر کارکرد را داشته باشند و پس از ورود به جو زمین کمترین زباله را تولید کند به شناخت بیشتری برسند.

مسئولیت زباله های فضایی به عهده کیست؟

همه کشورهایی که ماهواره به فضا می فرستند و یا از مزایای آن بهره می برند نسبت به آن مسئول هستند. برخی کشورها بیش از دیگران، چرا که تعداد ماهواره بیشتری پرتاب می کنند. اما در کل آلودگی به تعداد پرتاب ها بستگی دارد.

نظریه بازیافت زباله های فضایی

با توجه به این‌که ساکنین آینده مریخ به پیچ و مهره و وسایل الکترونیک نیاز خواهند داشت، دانشمندان و از جمله تام مارکوزیک، مدیرعامل شرکت نوپای فضایی Firefly Space Systems طرحی برای بازیافت زباله‌های فضایی برای مأموریت‌های مریخی پیشنهاد داده است. آنها می خواهند فضا‌پیماهایی طراحی شوند که زباله‌های فضایی را از مدار زمین خارج کنند و آن‌ها را تا مریخ بکشانند. این فضاپیماها می‌توانند از انرژی خورشیدی برای کاهش هزینه‌‌ی سوخت استفاده نمایند و زباله‌ها را به مریخ انتقال می‌دهند، تا انسان‌ها می‌توانند زباله‌های فضایی را به این صورت جمع‌آوری و به عنوان مواد خام استفاده کنند.

۲. زباله های هسته ای

یکی از انواع زباله هایی که هم خطرناک است و هم بسیار مهم، زباله های هسته ای می باشد که تبدیل به معضلی برای کشورهایی  استفاده کننده از این دستاورد شده است. این زباله ها در سه حالت جامد، مایع و گاز موجود می باشد. زباله هاي پرتوزا كه از جمله زباله هاي هسته اي اند به عنوان فرآورده جانبي فرآيندهاي صنعتي همچون توليد ميله هاي سوخت اورانيوم براي نيروگاه هاي هسته اي يا در نتيجه كاربردهاي پزشكي و نظامي مواد پرتوزا توليد مي شود. رايج ترين سوختي كه در رآكتورهاي هسته اي استفاده مي شود، اورانيوم دي اكسيد است.

زباله های هسته ای به دو گروه تقسيم بندي مي شود:

۱- زباله هاي پرعيار

۲- زباله هاي كم عيار

زباله های هسته ای

زباله هاي پرعيار از عملكرد رآكتورهاي هسته اي به دست مي آيد و ويژگي اصلی آن داشتن درصد بسيار زيادي از هسته پرتوزا مانند پرتوهاي بتا، گاما و آلفا می باشد. در حالي كه رآكتورهاي هسته اي براساس شكافت ايزوتوپ اورانيوم ۲۳۵ كه تحت بمباران نوتروني قرار مي گيرد، كار مي كنند.

زباله هاي كم عيار به تمام زباله هاي هسته اي مي گويند، به جز زباله هايي كه در رآكتورها توليد مي شوند. اكثر زباله هاي كم عيار داراي پرتوزايي اندكي هستند. زباله هاي حاصل از منابع پزشكي، بازمانده هاي آزمايشگاهي و ميله هاي فلزي، ميله هاي سوخت كه سوخت درون آنها حل شده است از نمونه هاي زباله هاي كم عيار می باشند.

دفع زباله هاي پرتوزا معضلي بسيار دشوار است. اما زباله هاي كم عيار را به این خاطر كه قرار گرفتن در معرض تابش آنها فقط براي افرادي زيان آور است كه مدت طولاني و به طور مستمر در معرض آن قرار داشته باشند، معمولاً با زباله هاي خانگي و شهري مخلوط كرده و از بين مي برند.

براي دفع زباله هاي هسته اي پرعيار، هنوز روش قطعی و مناسبی یافته نشده است و تحقیق همچنان ادامه دارد اما در حال حاضر روشهایی استفاده می شود که مخصر به آن اشاره می کنیم:

دفن زباله در چاه هاي عميق

در اين روش، چاه عميقي حفر مي كنند تا در نتيجه ادغام گرماي حاصل از فرآيندهاي زمين گرمايي و نيز پرتوزايي سنگ هاي اطراف، زباله ها ذوب شده و از بين برود. با توجه به متغيرهاي فراوان و مسائل ناشناخته ديگر، اين روش بسيار نظري جلوه مي كند و قابل اعتماد نيست.

دفن زباله هاي پرتوزا در لايه هاي يخ

چنانچه زباله در مركز لايه هاي يخي در قطب قرار داده شود، تجمع و حركت يخ سار، به اندازه كافي كند است و تا پيش از رسيدن زباله به حاشيه يخ، هزاران سال طول مي كشد. طي اين زمان بلندمدت، زباله هاي پرتوزا بي زيان خواهد شد.

اين راه حل چندين مشكل دارد: به طور مثال امكان حركت ناپايدار يخ كه ظرفيت پذيرش زباله را تعيين مي كند و همچنين افزايش گرماي زمين را نبايد دست كم گرفت. از طرف ديگر، در صورتي كه مخزن هاي نگهداري زباله آسيب ببينند، امكان دارد زباله ها در سطح گسترده اي پراكنده شود كه ممكن است خسارات جبرن ناپذیری بوجود آورد.

زباله های هسته ای معضل طبیعت

قرار دادن زباله در يك مخزن زيرزميني كه در يك توده سنگ حفر شده است: اين توده سنگ بايد يك سد محکم در برابر انتقال زباله هسته اي از مخزن باشد، به نحوي كه بتوان امكان ايجاد هرگونه شكاف در سيستم هاي نگهداري زباله را كاهش داد.

در برخي كشورهاي اروپايي به ويژه براي ذخيره كردن زباله هايي از اين نوع از فلزهاي خنثي مثل پلاتين و طلا كه در برابر واکنش شیمیایی مقاومت بالايي دارند استفاده می شود، همچنین از فلزاتی که کمتر دچار خوردگي مي شوند.

ريختن زباله هاي هسته اي در بستر اقيانوس

چرا که گمان می رود زباله مي تواند در نهايت به دلیل فرآيند رانش به درون زمين انتقال يابد. هر چند پاكستاني ها از اين روش استفاده كردند، اما هنوز معضلات و آثار مخرب آن به درستی شناخته نشده است.

بیشتر بخوانید: پسماند طلای کثیف

دفع زباله هاي اتمي در فضا

به طوري كه مواد پرتوزا در يك راكت قرار می گیرند و به فضا فرستاده شود، و به اين شكل آن را از زمين دور می کنند. ولی اين روش بسيار پرهزينه و خطرناك است، چرا كه اگر راكت هنگام برخاستن از زمين منفجر شود، فاجعه بزرگي رخ خواهد داد.

اما بهترين گزينه امحاء زباله های هسته ای که توسط برخي كشورها همچون آمريكا، بريتانيا و فرانسه مورد استفاده قرار مي گيرد، دفع آن در یک مخزن سنگي است. در اين روش زباله را در يك مخزن در نزديكي سطح زمين نگهداري مي كنند تا امكان مراقبت بيشتري فراهم باشد.

هر چند اين روش به حافظت بيشتري نياز دارد، ولي با ايجاد تونل هاي كم عمق در كوه ها، بسيار قابل اطمينان تر از روشهای ديگر است. براساس مقررات آژانس حفاظت از محيط زيست  (EPA) مناطق دفع زباله هاي هسته اي بايد توانايي قرنطينه و نگهداري زباله هاي هسته اي از محيط زيست را به مدت ۱۰ هزار سال داشته باشند، زيرا اين مدت حداقل زماني است كه مواد هسته اي به صورت خطرناك باقي مي مانند.

سیمان کردن: زباله های جامد هسته ای را که از نظر شیمیایی و بیوشیمیایی بسیار پایدار بوده و مقاومت بالایی نسبت به حرارت دارند را صورت بلوک های سیمانی درمی آورند.

خرد کردن: عمل خرد کردن برای کاهش حجم پسماند و در سلول های خشک و به روش کنترل از راه دور انجام می گیرد. این روش معمولا برای پسماند های سطح پایین و با پرتوزایی آلفا به وسیله پرس های هیدرولیکی انجام می شود. این عمل باید در محیطی با تهویه بسیار قوی و فضایی از گاز بی اثر جهت جلوگیری از خطر احتراق جامدات آتشگیر انجام پذیرد.

سوزاندن: زباله های قابل سوزاندن را در زباله سوزهای اتمی می ریزند. با این روش حجم پسماند به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد و به خاکستر با حجم کم اما پرتوزایی بیشتر تبدیل می گردد و خاکستر بدست آمده را در مواد مناسبی مانند سیمان، قیر، شیشه و یا سرامیک ثابت می کنند.

شیشه کردن: زباله های مایع را به کریستال های شیشه ای تبدیل می نمایند.

استفاده از روش سه بعدی در زباه های هسته ای

استفاده از صافی فیلتر: این فرآیند معمولا برای جدا کردن مواد جامد معلق و ته نشین شده از مایعات با سطح اکتیویته پایین یا متوسط به کار می رود.

همچنین روشهای دیگری مانند روش رسوب گیری شیمیایی، تبخیر کردن، جذب، سمنت کردن، قیر کردن، پلیمریزه کردن نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

در بخش بعدی با روشهای دفع زباله های بیمارستانی و شیمیایی آشنا خواهیم شد.

ترجمه و گردآوری: ونوس فرخی


 اخبار مرتبط:  

ارسال نظر:

capcha

 نظرات  

jyane construction