Même sans les contenants utilisés pour les restes du restaurant, cela fait beaucoup de boîtes de pizza.

Malheureusement, comme beaucoup d'autres types de contenants alimentaires, les boîtes à pizza ne peuvent pas être recyclées en raison de tous les contaminants laissés sur place, comme la graisse et le fromage.

Les contaminants particuliers au stockage des pizzas sont appelés FOG, qui signifie graisses, huiles et graisses. Les BROUILLARDS comme le beurre de cacahuète dans un pot ou la graisse sur une boîte à pizza en carton sont presque impossibles à éliminer complètement.

Aujourd'hui, des chercheurs passionnés de pizza de l'Idaho National Laboratory (INL) s'efforcent de résoudre le problème du recyclage des boîtes de pizza. Une étude récente montre comment décontaminer le carton grâce aux capacités de séparation des matériaux. La recherche est publiée dans le Journal of Cleaner Production. .

L'étude pourrait non seulement rendre l'un des aliments préférés du pays plus respectueux de l'environnement, mais elle pourrait également sauver la vie de soldats américains.

L'effort visant à séparer la graisse, le fromage et d'autres contaminants des boîtes de pizza est né d'un projet de recherche associé au programme ReSource de la Defense Advanced Research Project Agency (DARPA). ReSource a été conçu pour transformer les déchets des combattants, y compris les plastiques courants, en macronutriments comestibles et autres éléments utiles. Sur le champ de bataille, chaque livraison aux troupes met le personnel en danger, car les approvisionnements peuvent être aussi vulnérables que les lignes de front aux attaques ennemies. Ces approvisionnements risqués pourraient être réduits si les bases militaires pouvaient convertir leurs déchets en ressources utilisables comme le carburant.

"La séparation des matériaux sera importante pour réduire les déchets dans les secteurs de l'énergie et de la défense", a déclaré Aaron Wilson, chercheur principal de l'expérience sur les boîtes à pizza. "Pour rendre possibles des séparations spécifiques, nous devons d'abord prouver le concept global des séparations de matériaux, ce que cette étude a accompli."

Ainsi, Wilson et son équipe ont décidé de prouver un concept de séparation plus large pour permettre le succès du projet de déchets de guerre.

Sortir le fromage du carton :l'expérience de la boîte à pizza

Wilson et son équipe ont créé un système expérimental utilisant de l'éther diméthylique (DME), un produit chimique respectueux de l'environnement utilisé dans les processus de réfrigération, et de nombreuses pizzas. Le système comprend deux réacteurs verticaux en acier inoxydable :l'un pour éliminer les liquides des solides à l'aide d'un solvant et l'autre pour éliminer le solvant des liquides. Un réservoir de rétention maintient le solvant séparé jusqu'au début de l'expérience.

L'équipe charge les objets qu'elle souhaite nettoyer (dans ce cas, des morceaux brisés de cartons contaminés) dans le premier réacteur, puis ajoute le solvant. Ensuite, ils mélangent le solvant avec les boîtes en carton pour déclencher une réaction chimique qui élimine les contaminants du carton.

Une fois le carton nettoyé, le solvant est évacué dans le réacteur inférieur. L'équipe applique un vide pour aspirer le solvant DME du réacteur à travers un tube et le pompe soit dans un réservoir de rétention, soit dans le premier cylindre pour nettoyer davantage de matériau. À ce stade, les contaminants FOG, l’eau et les sels sont concentrés sous forme de solides cristallisés au fond du deuxième réacteur. Les FOG et la fraction aqueuse se séparent de ces solides et peuvent être facilement collectés.

"Grâce au processus du réacteur, nous avons pu extraire les contaminants en fractions séparées", a déclaré Wilson. "Nous avions une fraction dominée par les huiles, une dominée par l'eau et une dominée par des solides plus secs."

Pourquoi l'extraction DME ?

Ce processus d’extraction constitue une amélioration significative par rapport aux méthodes courantes de lavage à l’eau. Comme Wilson l'a décrit, le lavage à l'eau ressemble beaucoup au trempage des déchets à nettoyer dans un lave-vaisselle, puis au séchage du matériau, ce qui nécessite un coût énergétique élevé. Ce style de traitement génère un grand volume d'eaux usées, généralement équivalent au volume du matériau nettoyé.

Les eaux usées contiennent un mélange diversifié de contaminants. Recycler ce volume d'eaux usées et récupérer les contaminants pour les éliminer est un processus si complexe qu'il n'existe aucune bonne option.

En revanche, le processus d’extraction du DME fonctionne en boucle fermée qui recycle la solution DME pour nettoyer de nouveaux déchets. Le processus peut être adapté à n'importe quelle taille.

Des dîners pizza au champ de bataille :quelle est la prochaine étape ?

Le succès de l'étude de cas sur le nettoyage des boîtes à pizza pourrait permettre de futurs projets de conversion des déchets en matériaux réutilisables, notamment le projet de réutilisation des déchets militaires.

"Le fait de savoir que cela fonctionne pour les boîtes de pizza hautement contaminées a permis de valider le système pour une utilisation sur le champ de bataille", a déclaré Jeff Lacey, chercheur principal du projet DARPA. "Le plus grand défi désormais sera d'alléger le système."

Étant donné que la plupart des marchandises militaires doivent être transportées à l’étranger et sur des terrains accidentés, un système léger est crucial. Lacey et son équipe ont commencé à identifier les composants qui pourraient être éliminés ou remplacés pour réduire le poids du système réacteur. Certains des composants les plus lourds étaient la pompe du réservoir de rétention du DME et les deux cuves du réacteur.

Les chercheurs évaluent des composants plus légers, notamment des pompes de récupération de solvants généralement utilisées dans les climatiseurs, qui pèsent 25 livres par rapport aux pompes de 120 livres utilisées dans les expériences initiales. L'équipe de Lacey explore également des récipients sous pression en fibre de carbone conçus par une société de Brigham City, dans l'Utah, pour être utilisés par la NASA, qui réduisent le poids de la cuve du réacteur de 60 livres à 5 livres.

Le processus d’extraction par solvant pourrait également s’avérer utile pour recycler les batteries. Cela pourrait permettre une élimination plus efficace des déchets de batteries en séparant les intermédiaires liquides des solides. En fin de compte, le projet contribue à l'idée durable d'une économie circulaire, car tous les matériaux utilisés pour extraire un volume de déchets peuvent être réutilisés dans le prochain processus d'extraction des déchets.

"INL a commencé avec cette étude de cas sur une boîte à pizza parce que la plupart des gens se soucient de recycler correctement les déchets alimentaires", a déclaré Lacey. "Mais en fin de compte, cette recherche a de nombreuses applications possibles pour la sécurité nationale et un avenir carboneutre."