مع المزيد والمزيد من الأفلام المستخدمة في مختلف الصناعات ، من المهم أن نفهم الآثار البيئية المترتبة على التصنيع وإعادة التدوير . الأفلام المستخدمة في مجموعة متنوعة من الأغراض ، من الأجهزة الإلكترونية والألواح الشمسية إلى الأجهزة الطبية والأغذية والتغليف . وعلى الرغم من المزايا العديدة لهذه المواد ، فإن إنتاجها ومعالجتها يمكن أن يكونا أيضا مصدرا للمشاكل البيئية . في هذه الورقة ، الأثر البيئي في عملية تصنيع الأفلام رقيقة و الانتعاش للحد من انبعاثات الكربون وتناقش .
ما هو الفيلم ؟
طبقة رقيقة هي رقيقة من المواد التي عادة ما تكون سميكة بين عدة ميكرون إلى عدة نانومتر ، وترسب على ركائز أخرى لأغراض مختلفة ، مثل الموصلية الكهربائية ، والمقاومة الكيميائية ، أو وضوح البصرية . مختلف الصناعات استخدام أنواع مختلفة من الأفلام ، بما في ذلك المعادن والسيراميك والبوليمرات والمواد المركبة .
تطبيق رقيقة
هذه الأفلام هي المكونات الرئيسية في العديد من التطبيقات بسبب خصائصها الخاصة . وتشمل بعض التطبيقات :
الإلكترونيات : فهي جزء مهم من الرقائق ، الترانزستورات ، وعرض الداخلية ، مما يجعل من الممكن أصغر الأجهزة الإلكترونية .
الألواح الشمسية : الخلايا الضوئية التي تحول أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية باستخدام تكنولوجيا الأغشية الرقيقة ، مما يجعلها مصدر الطاقة الصديقة للبيئة .
التعبئة : فيلم الحاجز المستخدمة في تغليف المواد الغذائية لمنع الرطوبة والأكسدة والتلوث ، وبالتالي إطالة فترة الصلاحية وتقليل النفايات .
الأجهزة الطبية : طلاء حيويا ، مثل طلاء البوليمر المستندة إلى الزرع الجراحي ، مما يتيح لها أداء أفضل من المتوقع ، وبالتالي توسيع نطاق هذا المجال التقني في مجال المواد الحيوية .
التحديات البيئية في صناعة الأفلام
استهلاك الموارد وتوليد النفايات
وتستهلك الأنشطة الإنتاجية المرتبطة بإنتاج هذه المواد موارد كبيرة ، مما يؤثر تأثيرا كبيرا على البيئة . في عملية الاستخراج ، والنفايات الطاقة وغيرها من المواد التي سيتم إنتاجها . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن عمليات التصنيع تنطوي عادة على استخدام المواد الكيميائية والمذيبات الخطرة ، مما يشكل خطرا على البشر والبيئة .
عملية تصنيع الطاقة المكثفة
تصنيع رقيقة يتطلب قدرا كبيرا من الطاقة ، لأنه يجب أن يتم في ظروف محددة جدا ، مثل ترسيب الأبخرة الكيميائية والفيزيائية بخار ترسب . هذه العمليات تنتج كميات كبيرة من غازات الدفيئة ، مما يؤدي إلى تغير المناخ . ولذلك ، فإن الحد من الطاقة التي تشارك في صناعة الأفلام رقيقة هو الشاغل الرئيسي لهذه الصناعة .
تلوث البيئة
إذا لم تدار بشكل صحيح ، والمواد الكيميائية السامة والمعادن الثقيلة المستخدمة في صنع هذه الأفلام يمكن أن يؤدي إلى تلوث البيئة . تصريف المياه العادمة من المصانع يمكن أن تلوث التربة والهواء والماء ، مما يؤثر على النظم الإيكولوجية والبشرية . ولذلك ، ينبغي اتخاذ التدابير المناسبة لتخفيض هذه الآثار إلى أدنى حد ممكن عن طريق تصريف النفايات في الهواء .
التقدم في الإنتاج المستدام للأفلام
حماية البيئة المادية
الباحثون والمشاركون في الصناعة لإنتاج مواد صديقة للبيئة الفيلم مع تأثير محدود على البيئة بما في ذلك البوليمرات القابلة للتحلل . المواد الحيوية ؛ و البدائل الخضراء خالية من السموم ، مثل المذيبات السامة وغيرها من المواد الكيميائية المستخدمة تقليديا . ومن خلال التقليل إلى أدنى حد من الاعتماد على المواد الخطرة ، تساعد هذه التكنولوجيا في نهاية المطاف على الحد من آثارها البيئية .
توفير الطاقة تكنولوجيا التصنيع
انخفاض درجة حرارة ترسيب التكنولوجيا أو لفة إلى لفة تجهيز يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة في إنتاج الأفلام . وبصرف النظر عن كونها أكثر صديقة للبيئة من الأفلام التقليدية ، هذه الاختراقات التكنولوجية تساعد أيضا على خفض التكاليف المرتبطة بتصنيعها ، مما يزيد من قدرتها على أن تصبح مستدامة اقتصاديا الأفلام .
مبادرة الاقتصاد الدائري
مبدأ الاقتصاد الدائري هو أكثر وأكثر المستخدمة في صناعة الأفلام . وتستكشف الشركة كيفية إعادة تدوير وإعادة استخدام المواد ، وإطالة عمر الفيلم ، والحد من النفايات . الشركات المصنعة يمكن استرداد المواد القيمة من المنتجات في نهاية حياة المنتج من خلال نظام حلقة مغلقة ، مما يقلل من استخدام الموارد والأثر البيئي .
دور إعادة التدوير في الحد من الآثار البيئية
تحديات إعادة تدوير الفيلم
إعادة تدوير الأفلام عملية مختلفة جداً من إعادة تدوير البلاستيك أو أنواع أخرى من النفايات الصلبة . ولم يتم بعد تطوير التكنولوجيات المتقدمة لتحديد هذه المواد ومعالجتها من أجل إعادة تدويرها . وفي الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أن مشكلة إعادة تدوير الأغشية الرقيقة تنشأ عادة عن مكوناتها الضارة التي تحتاج إلى معالجة متأنية لمنع أي ضرر لبيئتنا .
إعادة تدوير التكنولوجيا والابتكار
ومع ذلك ، على الرغم من هذه العقبات ، رقيقة تكنولوجيا إعادة التدوير لا تزال تحقق تقدما كبيرا . العمليات الميكانيكية والكيميائية من أجل استرداد مكونات الفيلم قد زادت . في هذه الطريقة ، يمكننا تجنب استخدام المواد الخام ، لأن فصل التكنولوجيا المتقدمة ( استخراج المذيبات ، الكهروكيميائية الانتعاش ) يمكن الحصول على قيمة المكونات ، مما يقلل من الأثر البيئي .
فوائد إعادة تدوير الأفلام
إعادة تدوير الأفلام لها فوائد بيئية مختلفة ، على سبيل المثال :
حماية الموارد : هذه العملية تحافظ على الموارد الطبيعية مع التقليل إلى أدنى حد من الآثار البيئية في عملية استخراج وتجهيز المواد الخام .
الحد من النفايات : من ناحية ، فإنه يساعد على الحد من النفايات عن طريق نقل الأفلام من مدافن القمامة ، وبالتالي منع التلوث .
توفير الطاقة : عموما ، ومع ذلك ، إعادة التدوير يمكن أن تستهلك طاقة أقل من خلق أشياء جديدة من لا شيء . وهذا يساعد على خفض انبعاثات غازات الدفيئة .
الخلاصة : نحو مستقبل مستدام تكنولوجيا الأغشية الرقيقة
جنبا إلى جنب مع النمو المستمر في صناعة الأغشية الرقيقة ، وإنتاج عملية إعادة التدوير لها تأثير حاسم على البيئة . وعلى الرغم من التحديات ، فإن المواد المستدامة وممارسات التصنيع الكفؤة في استهلاك الطاقة وتقنيات إعادة التدوير آخذة في التقدم ، مما يبعث على الأمل في التقليل إلى أدنى حد من البصمة البيئية . ومع ذلك ، وعلى نفس المنوال ، يمكن أن تعمل صناعة الأفلام بكاملها على نحو مستدام من أجل توفير مجال لمزيد من التطوير التكنولوجي في إطار الصناعة ذاتها . ويتطلب الطلب المتزايد على مواد الأغشية الرقيقة تضافر جهود أصحاب المصلحة والباحثين وصانعي السياسات في الصناعة من أجل تنفيذ الابتكارات واعتماد الممارسات المستدامة . وتتاح الفرصة لصناعة الأفلام لكي تصبح رائدة في توفير الحلول البيئية ذات الصلة بالمجتمع والطبيعة من خلال تبني هذه التغييرات .
