النفايات وتدويرها

في الطبيعة – لاشيء يهمك – فهناك كائنات حية دقيقة تسمى بالمحلّلات تتغذى على الكائنات الميتة . فالمحلّلات تُحطم المواد العضوية في جسم الكائن الميت إلى مواد بسيطة يمكن الاستفادة منها مرة أخرى.لكن هذه الحلقة الطبيعية تأثرت بالكميات الهائلة من الفضلات التي يلقيها الإنسان ، فمعظم هذه الفضلات عبارة عن صفيح وزجاج وبلاستيك لا يتحلل . وعندما يتم إلقائه يبقى على حاله لمئات السنين ، حتى لو تعرض للصدأ أو التآكل فإنه يبقى محتفظاً بتركيبه الذي يعتبر ملوثاً للهواء والأرض والماء .في الوقت الحاضر نستطيع أن نعيد تصنيع المواد بدلاً من إلقائها في البيئة ، ونستطيع أيضاً أن نتجنب أو أن نقلل من تصنيع المواد التي لاتقبل التحلل في التربة .

المحلّلات :

عندما يموت الحيوان ،يتم تدوير مكونات جسمه طبيعياً . كما نرى هنا تجمع الذباب على جثة فأر ميت ، ويقوم بحقنه بيرقاتها الصغيرة التي ستقتات على المواد العضوية في جسم الفأر وتنتهي العملية بسلسلة أخرى من التحلل تقوم بها البكتريا والفطريات .

مكبات النفايات :
إن معظم طرق التخلص من النفايات تؤذي لبيئة . فالنفايات التي تُطرح يتم نشرها على مساحة واسعة من الأرض بواسطة الجرافات ثُم تُرص لتقليل حجمها . يوضع التراب بعد ذلك عليها لمنع الطيور والحيوانات من التغذي عليها ونشر الأمراض . لكن مع أن هذا الإجراء يخفي النفايات نجد آثارها الضارة والسامة تظهر في التربة على شكل سوائل وحرائق وغازات إذا تجمعت يمكن أن تسبب انفجار



في الدول المتقدمة ، تُلقي العائلة المتوسطة أكثر من طن نفايات كل سنة ، معظمها من الورق . إن كثيراً من النفايات التي تُلقى يمكن تدويرها وإعادة تصنيعها .
الورق :

البداية : إن صنع الورق من الخشب بدأ في الصين حوالي 105 م من ألياف شجرة التوت . لكن الفكرة جاءت من مشاهدة الدبابير وهي تصنع أعشاشها من حلقات الخشب الرفيعة ( Wood Ships ).


إن قريباً من ثلث سطح الأرض مُغطى بالأشجار وهي أساس صناعة الورق .عند تفحص قطعة خشب ، نستطيع أن نرى خطوط رفيعة فيها . وهذه الخطوط مكونة من آلاف الألياف الصغيرة جداً والتي تصنعها الشجرة أثناء نموها . إن وظيفة هذه الألياف هي نقل الماء الممتص عبر جذع الشجرة وأيضاً تلعب دوراً آخر كدعامة لجسم الشجرة وفروعها .

في مصنع الورق يتم فصل الألياف عن بعضها ثم يعاد ربطها بأشكال متقاطعة لعمل صفيحة رقيقة من الورق ، كالتي ترى عليها هذه الكلمات .

إذا مزقت قطعة من الورق ودققت النظر في مكان القطع ، تستطيع أن ترى الألياف الرفيعة إن عملية زراعة الأشجار باستمرار يسهم في تعويض ما قُطع لصناعة الورق .

صناعة الورق :

يتم تحطيم وتقطيع الخشب إلى قطع صغيرة من أجل تسهيل عمليات التفاعل الكيميائي عليه لإطلاق الألياف من أنسجته ، عن طريق تذويب مادة اللجنين التي تربط الألياف ببعضها . بعد ذلك تُضاف المواد الكيميائية لجعل الورق قوي التركيب ، ناعم الملمس ومعتم . قد يضاف الشمع لجعل بعض أنواع الورق مقاوم لنفاذية الماء.


الألمنيوم
نشاهد استعمالات مختلفة ومتعددة للألمنيوم, من علب المشروبات الخفيفة وإطارات الأبواب والنوافذ إلى استعماله كوقود لدفع صواريخ المكوك الفضائي.

يعد الألمنيوم أكثر العناصر انتشارا في القشرة الأرضية ويوجد في الطبيعة بأشكال صخرية مختلفة. لكن أهمها البوكسيت ( Bauxite ) وتعتمد طريقة الاستخلاص على التحليل الكهربائي للمركب, التي تستهلك كمية كبيرة من الطاقة – من الطريف أن نعرف انه حتى عام 1886 م كان الألمنيوم أغلى ثمنا من الفضة والذهب, فلقد استعمله إمبراطور فرنسا نابليون الثالث ( 1808 – 1873 م ) كصفائح لعمل تماثيل ومجسمات كهدايا ثمينة لضيوفه. لكن ألان يستعمل الألمنيوم كرقائق من اجل التسخين في مطبخ المنزل!!

استخلاص الألمنيوم
يستخلص الألمنيوم النقي من خام البوكسيت ( Bauxite ) وهو عبارة عن أكسيد الألمنيوم المختلط مع شوائب أخري. تم الاستخلاص بطريقة صناعة تسمى طريقة بار (Bayer) . وتبدأ بخلط البوكسيت مع الصودا الكاوية بتأثير ضغط وحرارة كبيرين, وينتج هذا الخلط مادة شبيهه ببلورات السكر وهى عبارة عن أكسيد الألمنيوم النقي.ثم تضاف الكربولايت(cryolit) وتتركب من فلوريد الصوديوم وفلوريد الألمنيوم بخفض درجة الانصهار.أخيرا يستخدم التحليل الكهربائي لفصل الألمنيوم عن الأكسجين للحصول على الألمنيوم النقي.

البلاستيك
البلاستيك مواد يمكن تشكيلها بسهولة. أصلها مركبات كيميائية يتم الحصول عليها من النفط. يتركب البلاستيك من مركبات ذات سلاسل طويلة تسمى بالبلمرات(polymers) ،وهي مرتبة بنسق معين _وهذا الترتيب يعطي البلاستيك مزايا متعددة. إن البلاستيك الصلب يستبدل المعادن في كثير من الأدوات ،أما البلاستيك الطري فيدخل في صناعة الخيوط والجلود وحتى الفرو .البلاستيك من المكونات الطبيعية.

في عام 1862م صنع الكيميائي ألكسندر باركز Alexander Parkes أول شكل للبلاستيك من مادة نترات السيلولوز.

شاهده الناس في معرض لندنLondon exhibition ثم طور هذا الشكل على يد الأمريكي جون وبسلي ، الذي سماها بالسليليود Celluloid فيما بعد. ومع أن السيليلود كان هشاً ويتغير لونه عند التعرض للضوء الشديد، فقد استعمل في صناعة كرات البلياردو والأسنان الصناعية والأفلام الفوتوغرافية.

البلاستيك من مكونات كيميائية:

أول شكل كيميائي للبلاستيك صنع عام 1909م وكان يسمى بالباكلايت(bakelite). وحضرت أنواع أخرى مثل البولي إيستر polyester) ) وبي في سيPVC)) اللذان يتمتعان بخفة الوزن والمرونة وإمكانية التلوين ويتحملان الرطوبة والحرارة الشديدة.

تصنيع البلاستيك:

1-طريقة الحقن (Injection Moulding ) : تم تسخين وصهر المادة الخام وهي عبارة عن حبيبات (pellets) صغيرة ثم تضغط وتحقن نحو القالب المطلوب.

2- طريقة القلوبة الساخنة (Hot Extrusion Moulding) : في هذه الطريقة تخضع المادة الخام للتسخين ثم تدفع بشكل لولبى نحو قالب لعمل صفائح بلاستيكية مختلفة.

أنواع البلاستيك :

1- الثيرموبلاستيك (Thermoplastic )

يمكن تغيير شكل هذا النوع بالحرارة . من أمثلة البوليثين (Polythene) التي تستخدم في صناعة الأوعية البلاستيكية المختلفة, التي يتغير شكلها عند وضع مواد ساخنة أو حارة فيها.

2- الثيرموسيتينك (Thermosetting)

لا يمكن تغيير شكل هذا النوع بالحرارة. وحتى لو سخن فانه سيزداد صلابة. لذا يصنع منه فيشة الأجهزة الكهربائية, لتحملها الحرارة الناتجة من التيار الكهربائي . من أمثلة البيرسبكس وهو بلاستيك شفاف مثالي لملاعب السكواش , يتميز بالصلابة والقوة أكثر من الزجاج!
منقول