Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Ρυθμός θρυμματισμού συνθετικών πολυμερών πολυαιθυλενίου, σε παράκτιο και θαλάσσιο περιβάλλον συναρτήσει του χρόνου

Triantafyllidi Elisavet-Ioanna

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/4E294C67-F496-418A-8032-ED94383DB307
Έτος 2015
Τύπος Διπλωματική Εργασία
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Τα συνθετικά πολυμερή, τα κοινώς γνωστά πλαστικά, κατακλύζουν καθημερινά το θαλάσσιο και το παράκτιο περιβάλλον, σε ποσότητες που πλησιάζουν το μέγεθος της παραγωγής τους. Τα πλαστικά αυτά απορρίμματα έχουν πλέον οριστεί και από την Ευρωπαϊκή Ένωση ως ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά προβλήματα που χρήζει άμεση αντιμετώπιση. Όταν τα πλαστικά απορρίμματα εκτεθούν σε εξωτερικές περιβαλλοντικές συνθήκες και ιδιαίτερα όταν υπόκεινται σε φωτοαποδόμηση, θρυμματίζονται σε μικρότερα κομμάτια. Τα μικρότερα αυτά κομμάτια είναι που αποτελούν και το μεγαλύτερο εμπόδιο για να πραγματοποιηθεί μια επιτυχής δράση καθαρισμού των ακτών και των θαλασσών από αυτά.Η παρούσα διπλωματική έχει ως σκοπό την παρακολούθηση της γήρανσης πλαστικών σακουλών supermarket από πολυαιθυλένιο στο θαλάσσιο περιβάλλον (θάλασσα και παραλία με άμμο) προκειμένου να εκτιμηθεί ο ρυθμός θρυμματισμού τους. Τα δείγματα ήταν πλαστικές σακούλες από τα supermarket ΙΝΚΑ, LIDL, JUMBO και Χαλκιαδάκης και σακούλες βιοαποδομήσιμου αμύλου της εταιρείας Novamont (Ιταλία) οι οποίες τοποθετήθηκαν και μελετήθηκαν κάτω από τέσσερις διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες (#1, #2, #3 & #4):• Δύο πιλοτικές μονάδες με άμμο (#1) εξωτερικού χώρου και (#2) εσωτερικού χώρου με τα πλαστικά δείγματα τοποθετημένα στην επιφάνειά της.• Δύο πιλοτικές μονάδες με θαλασσινό νερό (#3) ενυδρείο εξωτερικού χώρου και (#4) ενυδρείο εσωτερικού χώρου με τα πλαστικά δείγματα βυθισμένα μέσα στο νερό.Οι πιλοτικές μονάδες της άμμου προσομοιώνουν την παραλία και οι πιλοτικές μονάδες του θαλασσινού νερού (ενυδρεία) προσομοιώνουν τα επιφανειακά στρώματα του θαλασσινού νερού. Το πειράματα πραγματοποιήθηκαν τον Φεβρουάριο του 2015 μέχρι τον Αύγουστο του 2015 και συνολικά έγιναν 10 δειγματοληψίες ανά 15 ημέρες από κάθε διαφορετικό πείραμα.Η παρακολούθηση της γήρανσης των πλαστικών δειγμάτων έγινε με την ανάλυση των μηχανικών και των χημικών ιδιοτήτων τους. Οι μηχανικές ιδιότητες μετρήθηκαν με τεστ εφελκυσμού (ΙΝSTRON), όπου μετρήθηκε το μέτρο ελαστικότητας, το όριο διαρροής και η ολκιμότητα των πλαστικών. Η εκτίμηση του μοριακού βάρους πραγματοποιήθηκε με πλαστογράφο, δηλαδή δείκτη ροής, melt flow index (ZWICK). Οι χημικές ιδιότητες εξετάστηκαν με το FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), και πιο συγκεκριμένα με παρακολούθηση μιας συγκεκριμένης κορυφής που δείχνει την οξείδωση της επιφάνειας. Μετά το πέρασμα των πέντε μηνών παρατηρήσαμε ότι οι πλαστικές σακούλες έγιναν ψαθυρές και στις άκρες τους έλλειπαν μικρά κομμάτια. Από το σημείο αυτό και έπειτα έγιναν προσπάθειες για την εκτίμηση του ρυθμού θρυμματισμού . Ο ρυθμός θρυμματισμού υπολογίστηκε με χρήση μιας απλής μεθόδου που αναπτύξαμε συνεχούς μηχανικής καταπόνησης.Τα αποτελέσματα των αναλύσεων όσον αφορά τις μηχανικές ιδιότητες έδειξαν ποσοστό μείωσης ελαστικότητας και αντοχής από 40% μέχρι 90% στα πλαστικά δείγματα, με σημαντικότερη και ιδιαίτερη μείωση στα δείγματα της εξωτερικής άμμου. Στην χημική ανάλυση, ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα δείγματα από τις πλαστικές σακούλες του ΙΝΚΑ και του Χαλκιαδάκη που ήταν εκτεθειμένα στην εξωτερική άμμο, στα οποία παρατηρήθηκε μετά τους 5 μήνες σημαντική αύξηση της χαρακτηριστικής κορυφής (~ 1700cm-1) που με βάση την βιβλιογραφία δηλώνει την οξείδωση της επιφάνειας του πλαστικού δείγματος. Ενδιαφέρον παρουσιάζουν επίσης τα αποτελέσματα της συσκευής θρυμματισμού, όπου παρατηρείται έντονη αλλοίωση και μείωση της συνολικής επιφάνειας των γηρασμένων εκτεθειμένων πλαστικών δειγμάτων και μετάβαση του πλαστικού δείγματος σε μικρότερα κομμάτια. Το ποσοστό των θρυμμάτων (% επιφάνεια) είναι συνάρτηση της γήρανσης (κυρίως έκθεση σε UV) και ουσιαστικά αντιπροσωπεύει το ποσοστό της πλαστικής μεμβράνης που θρυμματίστηκε και επομένως το ποσοστό του συνολικού θρυμματισμού που έχει επιτευχθεί μέχρι την στιγμή της μέτρησης.Τέλος αξίζει να σημειωθεί είναι ότι μετά από έξι μήνες, με έντονη ηλιακή ακτινοβολία και αυξημένη την μέση θερμοκρασία, οι πλαστικές σακούλες ΙΝΚΑ και Χαλκιαδάκη από τα πειράματα της εξωτερικής άμμου θρυμματίστηκαν εντελώς χωρίς να χρειαστεί να μπουν στην συσκευή μηχανικής καταπόνησης. Ενώ στις υπόλοιπες σακούλες από τα υπόλοιπα πειράματα αυξήθηκε απλώς η φθορά και η γήρανση τους.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά