טיפול הידרותרמי בפסולת פלסטיק-ביומסה: פוטנציאל להשבת חומרים ולניהול בר-קיימא

פלסטיק חקלאי לאחר שימוש מכיל לעיתים קרובות שאריות יבול וביומסה. במערכות חקלאיות ישנה היוצרות של פסולת מעורבת הקשה להפרדה ואינה ניתנת למחזור בטכנולוגיות הקיימות. שאריות היבול מונעות את מחזור הפלסטיק, בעוד שהפלסטיק עלול לעכב תהליכים ביולוגיים לניצול הביומסה. טיפול הידרותרמי מהווה חלופה בעלת פוטנציאל להשבת חומרים בעלי ערך מהביומסה ולחילופין לטיפול בפלסטיק. עם זאת, מחקרים מעטים בחנו טיפול ישיר בפסולת פלסטיק-ביומסה ללא הפרדה או טיפול מקדים. במחקר זה נבחן טיפול בפוליאתילן יחד עם קש, המדמים יריעות חקלאיות המכילות שאריות יבול ליגנו-צלולוזי. נמצא כי טיפול בטמפרטורות של 250 ו-300 מעלות צלזיוס למשך 60 דקות מאפשר השבת הידרו-פחם, מוצקי פלסטיק מרוכבים, ותרכובות אורגניות הנמצאות בשימוש תעשייתי. עם עליית הטמפרטורה, איכות ההידרו-פחם עולה, אך השבתו הכמותית יורדת. בטמפרטורה של 250 מעלות צלזיוס, הפאזה הנוזלית הלא-פולרית מכילה תרכובות הטרו-ציקליות שמקורן בצלולוז, בעוד שב- 300 מעלות צלזיוס ניכרת עלייה בתוצרי פירוק פנוליים מליגנין. בנוסף, נבחנו הפאזות השאריתיות — הנוזל הפולרי, המבוסס על מים, והפליטות הגזיות. בעוד שהפליטות הגזיות מכילות פחמימנים הניתנים לטיפול או השבה, לנוזל הפולרי חשיבות טכנולוגית בהיבט היישומי. להערכת פוטנציאל הרעילות בוצעו ניסויי עיכוב התפתחות בקטריות, ונמצא כי מי התהליך מעכבים יותר את הגידול עם עליית הטמפרטורה. כדי להעריך את השפעתו על קרקעות חקלאיות, בוצעו הדגרות של קרקע חולית וחרסיתית ונבדקה השפעת הנוזל על מבנה אוכלוסיית המיקרואורגניזמים. נמצא כי הנוזל אינו פוגע במיקרוביום הטבעי בקרקע, אך עשוי לשנות את ההרכב היחסי בין המיקרואורגניזמים. מסקנות המחקר מצביעות על כך שטיפול הידרותרמי בפסולת פלסטיק-ביומסה מאפשר השבת חומרים בעלי ערך ומהווה חלופה אפשרית לניהול בר-קיימא של פסולת זו, שבמצבה הנוכחי מוטמנת או אינה מטופלת כלל.