Παρουσίαση Μεταπτυχιακής διατριβής της κας Χρυσάνθης Μακρή

"Ποιοτική και ποσοτική ανάλυση πλαστικών από απόβλητα ηλεκτρονικού εξοπλισμού και εφαρμογή τους στην παρασκευή τσιμεντοκονιάματος"

με θέμα Ποιοτική και ποσοτική ανάλυση πλαστικών από απόβλητα ηλεκτρονικού εξοπλισμού και εφαρμογή τους στην παρασκευή τσιμεντοκονιάματος

Δευτέρα 5 Νοεμβρίου 2018, Ώρα:11:30 Αίθουσα: Κ1-Αίθουσα Συνεδριάσεων

Εξεταστική Επιτροπή

  • Καθηγητής Ευάγγελος Γιδαράκος (Επιβλέπων)
  • Επίκουρος Καθηγητής Νικόλαος Ξεκουκουλωτάκης
  • Καθηγητής Ιωάννης Γεντεκάκης

Περίληψη:

Οι τελευταίες δεκαετίες χαρακτηρίζονται από μια ραγδαία τεχνολογική ανάπτυξη, η οποία έχει οδηγήσει στην συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση προϊόντων ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΗΗΕ). Συνεπώς, η παραγωγή πληθώρας νέων προϊόντων αυτού του τομέα, με ιδιαιτέρως πολύπλοκη δομή και σύσταση, κρίθηκε αναγκαία για την εξυπηρέτηση της αγοράς. Το αποτέλεσμα όμως της αυξημένης κατανάλωσης προϊόντων ΗΗΕ είναι η σημαντική άνοδος του ρεύματος αποβλήτων ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΑΗΗΕ), η οποία δημιουργεί την ανάγκη για ανάδειξη νέων τεχνικών και μεθόδων διαχείρισης αυτού.

Τα ΑΗΗΕ αποτελούνται από μεγάλη ποικιλία υλικών, ενώ αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι το 20% του βάρους τους απαρτίζεται από πλαστικά μέρη. Το πλαστικό, ως απόβλητο δύναται να αποτελέσει σημαντικό περιβαλλοντικό κίνδυνο, καθώς είναι μη βιοδιασπώμενο. Μάλιστα, πρέπει να αναφερθεί ότι ενώ η χρήση πλαστικού σε όλους τους τομείς έχει διευκολύνει την καθημερινή ζωή, πρόσφατα έχει δημιουργήσει παγκόσμια ανησυχία στην επιστημονική κοινότητα, καθώς πλαστικά και μικροπλαστικά ανιχνεύονται όχι μόνο στην επιφάνεια και τον βυθό των θαλασσών, αλλά ακόμα και στο αλάτι που καταναλώνουμε.

Μέχρι σήμερα, τόσο σε ερευνητικό, όσο και σε βιομηχανικό επίπεδο έχουν μελετηθεί εναλλακτικοί τρόποι διαχείρισης του πλαστικού, μεταξύ των οποίων η μηχανική ανακύκλωση, η θερμική και ενεργειακή αξιοποίησή του, καθώς και η επαναχρησιμοποίησή του στον κατασκευαστικό τομέα. Η επιλογή της εκάστοτε μεθόδου διαχείρισης εξαρτάται κυρίως από τα χαρακτηριστικά των αποβλήτων, τις ανάγκες χρήσης των αντίστοιχων τελικών προϊόντων, καθώς και από οικονομικούς παράγοντες. 

Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του τσιμεντοκονιάματος με μερική αντικατάσταση των αδρανών με πλαστικό, το οποίο προήλθε από απόβλητα οθονών ηλεκτρονικών υπολογιστών. Χρησιμοποιήθηκε δείγμα από δεκατέσσερις οθόνες, των οποίων τα πλαστικά περιβλήματα χαρακτηρίστηκαν ως προς τη σύστασή τους (στοιχειακή ανάλυση, θερμογόνος δύναμη, ολική χώνευση, φασματοσκοπία υπερύθρου). Για την σύνθεση του τσιμεντοκονιάματος χρησιμοποιήθηκε πλαστικό από πολυμερές ακρυλονιτρίλιο – βουταδιένιο – στυρόλιο (ABS), καθώς απαντάται συχνότερα στα ΗΗΕ, σε ποσοστό περίπου 30%. Τα ποσοστά αντικατάστασης των αδρανών ήταν 2.5, 5, 7.5, 10 και 12.5% αντίστοιχα, ενώ διατηρήθηκε σταθερός λόγος νερού προς τσιμέντο σε όλες τις δοκιμές. Στην συνέχεια εξετάστηκαν βασικές ιδιότητες των κονιαμάτων, οι οποίες περιλαμβάνουν τη θλιπτική αντοχή, το μέτρο ελαστικότητας, την πυκνότητα, το πορώδες και την υδατοαπορροφητικότητα.

Τα αποτελέσματα ήταν αρκετά ενθαρρυντικά για όλες τις αναλογίες αντικατάστασης, και ιδιαίτερα για τα δοκίμια με 7.5 και 10% πλαστικό ως αντικαταστάτη των αδρανών. Στα συγκεκριμένα ποσοστά παρατηρήθηκε αύξηση της θλιπτικής αντοχής, κατά 15.4 και 7.8%, αντίστοιχα, ενώ το μέτρο ελαστικότητας μειώθηκε και στις δυο περιπτώσεις κατά 18.1 και 23.8%, αντίστοιχα. Επίσης, η διακύμανση των μετρούμενων φυσικών ιδιοτήτων των δοκιμίων (πυκνότητα, πορώδες, υδατοαπορροφητικότητα) συνάδει με τα αποτελέσματα της αντοχής και της ελαστικότητάς τους, υποδεικνύοντας με αυτόν τον τρόπο μεγαλύτερη ανθεκτικότητα σε θλίψη, αλλά χαμηλότερη ολκιμότητα από το τσιμεντοκονίαμα αναφοράς. Ως εκ τούτου, η χρήση των πλαστικών στον κατασκευαστικό τομέα, ως αντικαταστάτες αδρανών, δύναται να αποτελέσει μια ικανοποιητική μέθοδο επαναχρησιμοποίησης των πλαστικών ΑΗΗΕ, συμβάλλοντας στην ενίσχυση της ορθής διαχείρισης επικίνδυνων αποβλήτων.