As the plastic industry continues to grow globally, with plastic materials contained in a vast quantity of consumer products, the management of the resultant waste has become one of the greatest challenges of our time. Greater than 8 million metric tons of plastics were estimated to enter the world’s oceans as of 2010, with an even larger amount remaining on land. The associated ecological and health effects of plastic waste disposal are many, and existing solutions can only tackle small portions of the waste.China and Indonesia top the current list of contributors to ocean contamination with plastic waste, which is dominated by Asian countries. China in particular is positioned as the world’s leader in plastic production. The waste management scenarios of these countries and associated energy outlooks are discussed, where the plastic waste of the islands of Indonesia is mostly a result of residential, not industrial activities. These calculations are projected to 2025 with recent values of population growth, as an update to previous literature, with Vietnam now expected to supersede both Indonesia and the Philippines. Given the available solar resource in the top coastal plastic waste producing nations, many of which lie within close proximity to the equator, the feasibility of applying solar thermal power for the melting of plastic waste is examined. Melting points of common plastics are typically below 200°C, and thus lie within the range of low-temperature parabolic solar thermal systems.A prototype non-evacuated tube parabolic trough was constructed following methodologies for accessible technologies for the developing world. Tests in Stockholm, Sweden demonstrated its ability to partially melt waste ABS from a 3D printer. Internal temperatures up to 211°C were recorded in further tests in Ioannina, Greece, where HDPE, LDPE, and PP were successfully melted along with waste household items. Heat loss was calculated as well as associated internal dynamics, examining the interaction of ambient conditions with the chosen design parameters. Additional testing is needed to constrain surface heat loss for higher temperature applications such as plastics like PET that melt above the exhibited range. Future refinements to the design are discussed as well as the role micro-projects have in the reduction of plastic waste at its source within developing countries. / Plastindustrin fortsätter att växa årligen, med plast som finns i en stor mängd konsumentprodukter, har hanteringen av det resulterande avfallet blivit en av de största utmaningarna i vår tid. Mer än 8 miljoner ton av plast beräknades nå världens hav varje år enligt en studie ifrån 2010, med en ännu större mängd kvar på land. De därmed sammanhängande ekologiska och hälsopåverkande effekterna av att leva med en sådan mängd plastavfall är många, och befintliga lösningar kan bara hantera små delar av avfallet.Kina och Indonesien leder nuvarande lista över bidragsgivare till havsplast, som domineras av asiatiska länder. Kina är i synnerhet världsledande inom plastproduktion. Avfallshanteringsscenarierna i dessa länder och därtill hörande energiutsikter diskuteras, där plastavfallet på Indonesiens öar främst är ett resultat av bostads-, och inte industriell verksamhet. Dessa beräkningar projiceras till 2025 med de senaste värdena av befolkningstillväxt, som en uppdatering till tidigare litteratur, där Vietnam nu förväntas överträffa både Indonesien och Filippinerna. Med tanke på den tillgängliga solressursen i de största bidragande kustområderna, av vilka många ligger i närheten av ekvatorn, undersöks möjligheten att applicera solvärme för smältning av plastavfall. Smältpunkterna av vanlig plast är vanligtvis under 200 °C och ligger således inom området för lågtemperaturparabola solvärmesystem.En prototyp med icke-evakuerat rörparaboliskt tråg konstruerades enligt metoder och tillgänglig teknik för utvecklingsvärlden. Test i Stockholm visade på förmåga att delvis smälta rest ABS från en 3D-skrivare. Interna temperaturer upp till 211 °C registrerades i ytterligare tester i Ioannina, Grekland, där HDPE, LDPE och PP framgångsrikt smältes tillsammans med avfallshushållsartiklar. Värmeförlusten beräknades liksom tillhörande inre dynamik, genom att undersöka samspelet mellan omgivningsförhållandena och de utvalda designparametrarna. Ytterligare testning behövs för att begränsa ytvärmeförlusten vid högre temperaturapplikationer, såsom PET plast som smälter över det uppvisade intervallet. Framtida förädlingar till designen diskuteras liksom den roll som lokala mindre projekt har i minskningen av plastavfall vid dess källa inom utvecklingsländerna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-232672 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Mewes, Daniela |
| Publisher | KTH, Energiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2018:573 |
Page generated in 0.0016 seconds