क्या इन्सुलेटर्स को पुनर्चक्रित किया जा सकता है?

इन्सुलेटर सामग्री के प्रकार और उनकी पुनर्चक्रण संभावना

सिरेमिक और काँच के इन्सुलेटर्स: स्थापित लेकिन ऊर्जा-गहन पुनर्चक्रण मार्ग

सिरेमिक और कांच के विद्युत इन्सुलेटर्स के लिए पुनर्चक्रण अवसंरचना वास्तव में समय के साथ काफी अच्छी तरह से विकसित हो गई है, और उन क्षेत्रों में, जहाँ प्रभावी संग्रह प्रणालियाँ कार्यरत हैं, हम 60% से अधिक की पुनर्प्राप्ति दरें देख रहे हैं। उस सभी कुचले हुए सामग्री का क्या होता है? खैर, इसे नए इन्सुलेटर्स बनाने के लिए कच्चे माल के रूप में मिश्रण में वापस डाल दिया जाता है, या यहाँ तक कि निर्माण परियोजनाओं में एग्रीगेट सामग्री के रूप में भी उपयोग किया जाता है। लेकिन यहाँ एक समस्या है: जब इन सामग्रियों को पुनः पिघलाने की आवश्यकता होती है, तो इन्हें 1,400 डिग्री सेल्सियस से अधिक के भट्टी तापमान की आवश्यकता होती है। ऊष्मीय प्रसंस्करण अध्ययनों से पता चलता है कि यह प्रक्रिया नए सामग्री को शुरू से ही बनाने की तुलना में लगभग 30% अधिक ऊर्जा की खपत करती है। और यह प्रकार की ऊर्जा-गहन प्रक्रिया तब से किसी वास्तविक पर्यावरणीय लाभ को कम करने लगती है, जब इन सामग्रियों को संसाधित करने के लिए 200 मील से अधिक की दूरी तय करनी पड़ती है। कुछ ऊर्जा वितरण कंपनियाँ उत्सर्जन को कम करने के लिए नवीकरणीय ऊर्जा से चलने वाली भट्टियों के साथ प्रयोग कर रही हैं, लेकिन इसे बड़े पैमाने पर लागू करने में वास्तविक चुनौतियाँ आ रही हैं। मौजूदा विद्युत ग्रिड इसे हमेशा संभाल नहीं सकते, और साथ ही पुराने उपकरणों को अद्यतन करने की लागत बहुत अधिक है, जिससे कई कंपनियाँ निवेश करने से पहले दोबारा सोचने लगती हैं।

पॉलिमर और कंपोजिट इन्सुलेटर: मिश्रित सामग्री के कारण कम पुनर्प्राप्ति दर

पॉलिमर और कंपोजिट इन्सुलेटर्स के लिए पुनर्चक्रण समस्या इस बात पर आ जाती है कि ये सामग्रियाँ उचित रूप से अलग नहीं हो पाती हैं। सोचिए: वे सिलिकॉन रबर के आवरण, जो प्रत्येक सिरे पर धातु के फिटिंग्स के साथ फाइबरग्लास के कोर से चिपके होते हैं, यांत्रिक अलगाव को व्यावहारिक रूप से असंभव बना देते हैं। उद्योग के आँकड़े बताते हैं कि कुल मिलाकर पुनर्प्राप्ति दर 15% से कम बनी रहती है, जो कि बिल्कुल भी संतोषजनक नहीं है। कुचलने के प्रयासों से मिश्रित सामग्रियाँ प्राप्त होती हैं, जिनका मूल्य बहुत कम होता है और जो मुख्य रूप से पार्क की बेंचों या सड़कों के शोर अवरोधकों जैसी वस्तुओं में समाप्त हो जाती हैं, जहाँ इन सामग्रियों के मूल मूल्य का 20% से भी कम हिस्सा पकड़ा जाता है। रासायनिक पुनर्चक्रण तकनीकों के साथ आशा की कुछ गुंजाइश अवश्य है, लेकिन व्यावसायिक स्तर पर हम अभी तक वहाँ नहीं पहुँचे हैं। इस प्रक्रिया के लिए विशेष विलायकों की आवश्यकता होती है और हाल के 2023 के अध्ययनों के अनुसार, प्रति यूनिट लागत लगभग 740,000 अमेरिकी डॉलर है। जब तक निर्माताओं द्वारा मानक पॉलिमर मिश्रणों पर सहमति नहीं बन जाती और उचित संग्रह प्रणालियाँ स्थापित नहीं की जातीं, अधिकांश पुराने इन्सुलेटर्स सीधे लैंडफिल्स या अपशिष्ट दहन संयंत्रों में जाते रहेंगे, भले ही वे वातावरण में दशकों तक बने रहते हों।

विद्युत इन्सुलेटर्स के लिए वर्तमान औद्योगिक पुनर्चक्रण प्रथाएँ

उत्तर अमेरिका और यूरोपीय संघ में उपयोगिता-नेतृत्व वाला सेरामिक इन्सुलेटर पुनर्प्राप्ति

उत्तर अमेरिका और यूरोप की ऊर्जा आपूर्ति कंपनियाँ अपने सुव्यवस्थित वापसी पहलों के माध्यम से सिरेमिक इन्सुलेटर्स के पुनर्चक्रण में अग्रणी हैं, जो बिजली संचरण प्रणालियों से पुराने पोर्सिलेन और कांच के घटकों को एकत्र करती हैं। कुचले हुए सामग्री का उपयोग या तो नए सिरेमिक बनाने में किया जाता है या निर्माण परियोजनाओं के लिए एग्रीगेट के रूप में किया जाता है। 2023 की उद्योग स्थायित्व रिपोर्ट के अनुसार, यूरोपीय देशों ने इन सामग्रियों का 65 से 80 प्रतिशत तक पुनर्प्राप्त करने में सफलता प्राप्त की है। हालाँकि गलाने की प्रक्रिया में काफी ऊर्जा की खपत होती है और यह पर्यावरणीय लाभों को कुछ हद तक कम कर देती है, फिर भी यूरोपीय संघ की परिपत्र अर्थव्यवस्था कार्य योजना जैसे नियमों के कारण इस प्रथा को आगे बढ़ाया जा रहा है। जब ऊर्जा आपूर्ति कंपनियाँ विशेष पुनर्चक्रण कंपनियों के साथ सहयोग करती हैं, तो वे परिवहन और प्रसंस्करण दोनों ऑपरेशनों को सुव्यवस्थित करने में सक्षम हो जाती हैं। ये सहयोग बड़े पैमाने पर पुनर्प्राप्ति प्रयासों के लिए कार्ययोग्य समाधान तैयार करते हैं, विशेष रूप से उन क्षेत्रों में, जहाँ दूरस्थ स्थानों से वस्तुओं को एकत्र करना कई कंपनियों के लिए वास्तविक तार्किक समस्याएँ उत्पन्न करता है।

सीमित पॉलीमर इन्सुलेटर पुनः प्रसंस्करण और डाउनसाइकिलिंग अनुप्रयोग

पॉलीमर इन्सुलेटर्स के पुनर्चक्रण को इन सामग्रियों की जटिलता के कारण प्रमुख बाधाओं का सामना करना पड़ता है। सिलिकॉन रबर को फाइबरग्लास के साथ मिलाने से ये सामग्रियाँ आसानी से अलग नहीं होतीं, जिसके कारण विश्व स्तर पर पुनर्प्राप्ति दर लगभग 15% से कम बनी हुई है। वर्तमान में जो होता है, वह मुख्य रूप से पुराने इन्सुलेटर्स को कालीन के अधोपृष्ठ (कार्पेट पैडिंग) या सड़क बम्पर्स जैसी वस्तुओं में काटना है। इन अनुप्रयोगों की कीमत नई सामग्रियों की तुलना में कहीं भी कम होती है—हाल के अध्ययनों के अनुसार, जो पिछले वर्ष 'मैटेरियल्स इनोवेशन जर्नल' में प्रकाशित हुए, यह लगभग 40% कम है। आर्थिक रूप से, यह काफी कठिन स्थिति है, क्योंकि केवल संसाधन प्रक्रिया की लागत एक टन प्रति $380 से अधिक है, जबकि उससे प्राप्त उत्पाद की बिक्री मूल्य एक टन प्रति $210 से कम है। ऐसे अपशिष्ट प्रवाह को उचित रूप से संभालने वाले स्थान बहुत कम हैं, इसलिए अधिकांश पुराने इन्सुलेटर्स अंततः लैंडफिल्स में ही जाते हैं। कुछ नवीनतर तरीके, जिनमें ऊष्मीय उपचार शामिल है, भविष्य में उपयोगी निर्माण इकाइयों को पुनः प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन इन्हें अभी तक व्यावसायिक स्तर पर स्केल अप नहीं किया गया है, भले ही इनके बारे में काफी चर्चा हो चुकी हो।

इन्सुलेटर पुनर्चक्रण अपनाने को सीमित करने वाली प्रमुख बाधाएँ

दूषण, खंडन और समर्पित संग्रह प्रणालियों का अभाव

जब रीसाइक्लिंग के दौरान विभिन्न सामग्रियाँ मिल जाती हैं—विशेष रूप से जैसे कि सिरेमिक के टुकड़ों का प्लास्टिक के भागों में मिलना—तो बाद में उन्हें अलग करने का प्रयास आर्थिक रूप से व्यावहारिक नहीं रह जाता। अधिकांश शहर इस गड़बड़ी को उचित ढंग से संभालने के लिए भी सुसज्जित नहीं हैं। आठ में से एक से भी कम ऊर्जा आपूर्ति कंपनियाँ ही पुराने इन्सुलेटर्स को पुनः प्राप्त करने के लिए उचित प्रणाली रखती हैं; तो फिर क्या होता है? अधिकांश इन्सुलेटर्स को सामान्य कचरा डिब्बों में फेंक दिया जाता है या जो भी स्थानीय कचरा भंडारण सुविधा निकट में होती है, वहाँ छोड़ दिया जाता है। और अगर यह पर्याप्त खराब नहीं लगता, तो कई पुरानी बिजली लाइनें इन उन्नत कॉम्पोजिट इन्सुलेटर्स का उपयोग करती हैं, जो सिलिकॉन रबर से बने होते हैं और फाइबरग्लास के कोर पर चिपकाए गए होते हैं। यहाँ समस्या यह है कि अधिकांश रीसाइक्लिंग केंद्रों के पास उपलब्ध नहीं होने वाले विशेष उपकरणों के बिना इन्हें अलग करने का कोई तरीका वास्तव में ज्ञात नहीं है। हालाँकि, यह पूरी स्थिति केवल इन्सुलेटर्स तक ही सीमित नहीं है। हम विश्व स्तर पर सभी प्रकार के रीसाइक्लिंग प्रयासों में ऐसी ही समस्याएँ देखते हैं, जहाँ सामग्रियों को सही ढंग से अलग न कर पाने के कारण हम सिद्धांत रूप से रीसाइकल करने योग्य सभी प्लास्टिक का केवल दसवाँ हिस्सा ही पुनः प्राप्त कर पा रहे हैं।

आर्थिक वास्तविकताएँ: अलगाव लागत बनाम कम मूल्य वाले पुनर्चक्रित सामग्री और कच्चे सामग्री की प्रतिस्पर्धा

पुनर्चक्रण की आर्थिकता निर्णायक बाधाएँ प्रस्तुत करती है। दूषित सिरेमिक या पॉलिमर संयोजकों के संसाधन की लागत 740 डॉलर/टन है (पोनेमन, 2023)–जो कच्ची सामग्री के उत्पादन की लागत से तीन गुना अधिक है। पुनर्चक्रित उत्पादों को बाज़ार में कठोर प्रतिस्पर्धात्मक नुकसान का सामना करना पड़ता है:

• अवरोही रूपांतरित संयोजकों की कीमत कच्चे समकक्षों के मुकाबले 40% है
• विशेष कांच सूत्रों के लिए शुद्धता के स्तर की आवश्यकता होती है, जिन्हें पारंपरिक पुनर्चक्रण के माध्यम से प्राप्त करना असंभव है
• कच्चे पॉलिमर की कीमतें पुनर्चक्रित सामग्री की तुलना में 220 डॉलर/टन कम हैं

यह असंतुलन पुनर्चक्रण अवसंरचना में निवेश को अप्रेरित करने से रोकता है। उपयोगिता कंपनियाँ जब तक कि अन्यथा अनिवार्य नहीं किया गया हो, कम लागत वाले निपटान को प्राथमिकता देती हैं–सामग्री-विशिष्ट विनियामक आवश्यकताएँ या पुनर्चक्रित सामग्री के लक्ष्य अभी भी दुर्लभ हैं। सब्सिडी या खरीद आदेश जैसे नीतिगत उपायों के बिना, चक्रीय समाधान व्यावसायिक रूप से सीमांत ही बने रहते हैं।

आगे के मार्ग: विद्युतरोधकों के लिए चक्रीय अर्थव्यवस्था रणनीतियाँ

पुनर्चक्रण के लिए डिज़ाइन मानक और मानकीकृत संयोजक सूत्र

पुनर्चक्रण के लिए डिज़ाइन का दृष्टिकोण वास्तव में उच्चतर सामग्री पुनर्प्राप्ति दरों के संदर्भ में महत्वपूर्ण है। वर्तमान में, इन उत्पादों के निर्माण में प्रयुक्त सामग्रियों की विविधता बहुत अधिक है। हम केवल ट्रांसमिशन ग्रेड इकाइयों की बात कर रहे हैं, जहाँ लगभग पंद्रह अलग-अलग पॉलीमर मिश्रणों का उपयोग किया जाता है। जब सामग्रियों की संरचना सुसंगत होती है, तो कारखाने उन्हें यांत्रिक रूप से वास्तव में अलग कर सकते हैं और उनकी ऊष्मीय प्रक्रिया बिना इतनी कठिनाइयों के कर सकते हैं। कुछ अध्ययनों में सुझाव दिया गया है कि यदि हम सभी को समान संयोजित सामग्रियों के उपयोग के लिए प्रेरित कर लें, तो हम अपशिष्ट से लगभग चालीस प्रतिशत अधिक पॉलीमर पुनर्प्राप्त कर सकते हैं, जबकि सभी मिश्रित सामग्रियों के साथ काम करने की तुलना में प्रसंस्करण के दौरान ऊर्जा खपत लगभग तीस प्रतिशत तक कम हो जाएगी। यूरोपीय संघ की इकोडिज़ाइन डायरेक्टिव जैसे विनियमन कंपनियों को डिज़ाइन के प्रारंभिक चरण से ही पुनर्चक्रणीयता के बारे में सोचने के लिए प्रोत्साहित करना शुरू कर रहे हैं। यह निर्माताओं को सरल, एकल-सामग्री आधारित समाधानों और ऐसे सुरक्षित योजकों की ओर धकेल रहा है, जो सामग्रियों को बार-बार जीवन चक्रों के बाद भी उपयोगी बनाए रखते हैं।

उपयोगिता वापसी कार्यक्रम और अंतर-उद्योग पुनर्चक्रण साझेदारियाँ

जब उपयोगिता कंपनियाँ पुनर्चक्रणकर्ताओं और सामग्री विशेषज्ञों के साथ हाथ मिलाकर काम करती हैं, तो वे सामग्री के संग्रह और प्रसंस्करण में लंबे समय से चले आ रहे समस्याओं के खिलाफ वास्तविक प्रगति कर रही होती हैं। उदाहरण के लिए क्षेत्रीय वापसी कार्यक्रमों पर विचार करें। ये कार्यक्रम उपयोगिता कंपनियों को ग्रिड सुधार के दौरान पूरे जीवनचक्र के अंत पर पहुँचे उपकरणों को एकत्र करने की अनुमति देते हैं, और इनके परिणाम सामान्य नगर प्रशासन द्वारा संचालित प्रणालियों की तुलना में लगभग तीन गुना बेहतर होते हैं। कुछ उद्योग भवन निर्माण परियोजनाओं में ग्लास प्रबलित प्लास्टिक्स के लिए नए उपयोग खोज रहे हैं, जिससे प्रति वर्ष लगभग 12,000 टन सामग्री को लैंडफिल में जाने से रोका जा रहा है। प्रारंभिक परीक्षणों से पता चलता है कि यदि निर्दिष्ट तापमान पर उचित रूप से संभाला जाए, तो पुनर्चक्रित सिलिकॉन रबर कुछ कम वोल्टेज की स्थितियों में नए सामान के समान ही प्रदर्शन करता है। अंतिम निष्कर्ष क्या है? इस प्रकार की साझेदारियाँ उपयोगिता कंपनियों द्वारा सामग्री खरीदने पर होने वाले व्यय को लगभग 18 से 22 प्रतिशत तक कम कर देती हैं, साथ ही ये समय के साथ विकसित होने वाले सामग्री चक्रों के निर्माण में भी सहायता करती हैं।

सामान्य प्रश्न

पॉलिमर और कंपोजिट इन्सुलेटर्स के पुनर्चक्रण में मुख्य चुनौतियाँ क्या हैं?

मुख्य चुनौतियों में सिलिकॉन रबर और फाइबरग्लास जैसी मिश्रित सामग्रियों को अलग करने की कठिनाई शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप पुनर्प्राप्ति दर कम हो जाती है और पुनर्चक्रित उत्पादों का मूल्य भी कम हो जाता है।

सेरामिक और कांच के इन्सुलेटर्स के पुनर्चक्रण की प्रक्रिया कितनी ऊर्जा-गहन है?

सेरामिक और कांच के इन्सुलेटर्स का पुनर्चक्रण ऊर्जा-गहन है, क्योंकि इसके लिए 1,400 डिग्री सेल्सियस से अधिक के भट्टी तापमान की आवश्यकता होती है, जो नए सामग्रियों के उत्पादन की तुलना में लगभग 30% अधिक ऊर्जा की खपत करता है।

आर्थिक कारक इन्सुलेटर पुनर्चक्रण के लिए एक बाधा क्यों हैं?

आर्थिक कारक एक बाधा हैं क्योंकि इन्सुलेटर्स के पुनर्चक्रण की लागत, नई सामग्रियों के उत्पादन की लागत से अधिक है, और पुनर्चक्रित सामग्रियाँ बाज़ार में भी अपने प्रतिस्पर्धी लाभ को खो देती हैं, जिससे वे कम प्रतिस्पर्धी बन जाती हैं।

इन्सुलेटर पुनर्चक्रण को बेहतर बनाने के लिए कुछ संभावित रास्ते क्या हैं?

संभावित मार्गों में रीसाइक्लिंग के लिए डिज़ाइन मानकों का विकास, संयोजित सामग्री सूत्रों का मानकीकरण, और सामग्री पुनर्प्राप्ति को बढ़ावा देने तथा चक्रीय समाधान बनाने के लिए उपयोगिता वापसी कार्यक्रमों और संबंधित उद्योगों के बीच रीसाइक्लिंग साझेदारियों की स्थापना शामिल है।