"بررسی امکان تولید صنعتی فوم شیشه جهت کاربرد در صنایع مختلف نظیر ساختمان سازی، نفت، گاز و پتروشیمی و ...

به علت کم شدن منابع طبیعی و زیاد شدن مقدار ضایعات جامد، بازیافت به عنوان یک موضوع محیط زیستی مهم مطرح می¬باشد. در حال حاضر روش‌های بازیافت فلزات، پلاستیک‌ها و اجزای الکترونیکی وجود دارد ولی بهره ‏برداری از شیشه‌های ضایعاتی و مخصوصاً شیشه‏های تلویزیون‌ها و کامپیوترها همچنان به عنوان مشکلی حل نشده باقی مانده است. سالانه ده¬ها میلیون تن شیشه¬های ضایعاتی در سراسر دنیا تولید می‏شود. طبق گزارشی از کمیسیون اروپایی DGXI ضایعات شیشه نزدیک به 900000 تن در سال می‏باشد. استفاده از این شیشه¬ها سبب ذخیره صدها هزار تن ماده خام اولیه در هر سال می‌شود كه این كار نیاز به استخراج ماده خام را كاهش می‌دهد و به حفظ محیط زیست منجر می‌گردد. به ازای تولید شیشه نو از ماده خام اولیه آلودگی، حاصل از خروج گازهای گلخانه¬ای (CO، CO2، SO3 و ...) از کوره ذوب را خواهیم داشت. بازیافت شیشه، مقدار این آلودگی را 20-14 درصد و مصرف انرژی را به 32-25 درصد كاهش می‌دهد. بر اساس گزارش سازمان ملل بین 20 تا 50 میلیون تن زباله‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‏ی الکترونیکی در سال دفن شده و کشور آمریکا بزرگ‌ترین تولید کننده‏ این زباله‏ها در جهان محسوب می‏شود. اگر چه زباله‏هاي الكترونيكي تنها 2 درصد از حجم كل زباله‏هاي جمع آوري شده در كشورهاي مختلف را تشكيل مي‏دهد؛ اما اين حجم ناچيز شامل 70 درصد زباله‏هاي حاوي مواد سمي است. طبق آمار منتشر شده، در ايران حدود 4 ميليون رايانه و 18 ميليون تلويزيون CRT، تا به حال از گردش خارج شده است. استفاده مجدد از این شیشه‌های CRT به علت درصد بالای سرب موجود در شیشه‌‌های فانل و حضور اکسید باریم و استرانسیم در شیشه‌های پانل بسیار مشکل می‌باشد. بنابراین اگر این شیشه‌ها خرد شده و با هم مخلوط گردند، امکان بازیافت به عنوان ضایعات شیشه‌ای برای تولید شیشه‏های صنعتی (مانند شیشه های مظروف) یا لعاب‏های مناسب برای ظروف چینی غیر ممکن است. به همین سبب یکی از راهکارهای استفاده‌ مجدد از این شیشه‌ها که چنین مشکلاتی را در بر ندارد، تولید شیشه‌های متخلخل (یا فوم‏های شیشه‏‏ای) است. از مخلوط کردن خرده شیشه‌های CRT و یک عامل اسفنجی کننده، شیشه‌ی متخلخل حاصل خواهد شد. فوم‏‏های شیشه‏‏ای عمدتاً به عنوان عایق‌های حرارت و صوت به کار می‌روند و بر خلاف فوم‌های پلیمری که در بازار موجود است برتری‏‏های بسیاری دارند. از جمله اینکه پایداری شیمیایی و حرارتی فوق‌العاده‌ای دارند (احتراق اسفنج‌های پلیمری معمولاً منجر به خروج گاز‌های سمی می‌شود، در حالی که فوم‏های شیشه‏‏ای از مواد غیر آلی حاصل شده و غیر قابل احتراق‌اند). ثانیاً فوم‌های شیشه‏‏ای، استحکام مکانیکی بالایی دارند و برای ساختمان سازی مناسب می‌باشند. از امتیازات دیگر این مواد، سبک وزنی، انعطاف پذیری در طراحی تولیدات ساختمانی و مقاومت آن‌ها در برابر موجودات جونده می‌باشد، به این دلیل که هیچ نوع الیافی در آن‏ها به کار برده نشده است. به منظور ساخت شیشه‌ متخلخل، انتخاب ترکیب اولیه‌، دما و زمان مناسب جهت اسفنجی شدن ساختار بسیار حائز اهمیت می‌باشد. در این طرح پس از آزمایش‏های بسیار، ترکیب مناسب انتخاب شد که شامل سینتر مخلوطی از پودر شیشه‌ به همراه عوامل فوم‏زای مناسب می‏باشد. نتایج حاصل از این طرح حصول فوم‏های شیشه‏ای با درصد تخلخل مناسب و استحکام خمشی بسیار بالاتر از نمونه های تجاری وارداتی می‏باشد. همچنین هزینه تولید این فوم‏ها به دلیل روش ساخت کاملاً متفاوت نسبت به روش‏های موجود در دنیا پایین‏تر بوده و انرژی کمتری برای تولید آن مورد نیاز است.