Viktige punkter
- Mekanisk gjenvinning benytter fysiske metoder for å gjenbruke materialer, men det resulterer i biprodukter med redusert kvalitet. Denne metoden er kostnadseffektiv, men den går på bekostning av integriteten til de gjenvinnbare materialene.
- Kjemisk gjenvinning bryter ned avfall til de minste byggestenene, monomerer, og kan håndtere et bredere spekter av avfall. Pyrolyse, gassifisering og solvolyse er eksempler på kjemiske gjenvinningsprosesser.
- Panteautomater og insentivordninger motiverer til gjenvinning, men deres begrensning ligger i de typene materialer de aksepterer. Gjenvinning av avfall til energi og litium-ion batterier har også et stort potensial.
Til tross for økt oppmerksomhet rundt miljøvern fra ideelle organisasjoner og miljøaktivister, har gjenvinningsraten globalt stagnert. Forskjellige typer avfall ender fremdeles opp på de samme deponiene. Selv om en rekke faktorer bidrar til dårlig avfallshåndtering, er hovedårsakene inkonsekvente gjenvinningsprosesser og innsamlingsmetoder. Mange land benytter fortsatt billige, men utdaterte systemer.
Med utviklingen innen gjenvinningsteknologi, hvilke metoder har størst potensiale for å gjøre en forskjell?
1. Mekanisk gjenvinning
Mekanisk gjenvinning innebærer fysisk behandling av innsamlede materialer gjennom prosesser som kverning, smelting og omforming. Dette bevarer den kjemiske strukturen til det gjenvinnbare materialet, som betyr at forskjellige materialer ikke kan blandes. Avfallsbehandlingsanlegg benytter denne metoden for å gjenbruke papir, glass, metall og plastartikler.
Mange aktører innen både offentlig og privat sektor bruker mekaniske gjenvinningsprosesser fordi de er rimeligere enn andre alternativer. Til og med privatpersoner bygger enkle anlegg for å kverne, smelte og forme gjenvinnbare materialer.
En ulempe med mekanisk gjenvinning er imidlertid at den generelt produserer biprodukter av lavere kvalitet. De fysiske prosessene går ut over den strukturelle integriteten til de gjenvinnbare materialene. For eksempel kan man merke at papirposer og plastflasker laget av 100 % resirkulert materiale kan føles spinkle.
2. Kjemisk gjenvinning
Bildekreditt: IBM Research/Flickr
Kjemisk gjenvinning bryter ned avfall til de grunnleggende byggesteinene. Prosessen produserer individuelle monomerer som kan brukes til nye produkter. De gjenvunnede materialene beholder ikke sin opprinnelige form, men går over i en annen tilstand.
Den største fordelen med kjemisk gjenvinning er at den kan håndtere en større variasjon av avfall. Mekaniske prosesser kan ikke resirkulere «skitne» gjenstander. Mye avfall, som er korrodert, skittent eller forurenset (f.eks. plastflasker med rester av juice og emballasje fra rått kjøtt), havner på deponi.
OECD rapporterer at bare ni prosent av plastavfallet blir resirkulert. Det finnes i dag tre former for kjemisk gjenvinning.
Pyrolyse
Pyrolyse er en termisk nedbrytning av resirkulerbare materialer i høye temperaturer uten tilførsel av oksygen, vanligvis mellom 400 og 800 grader Celsius. Prosessen er egnet for komplekse plasttyper. Materialene brytes ned til molekylært nivå, og resultatet er bioolje, syntesegass eller trekull. Disse biproduktene er nesten like gode som jomfruelige materialer. En demonstrasjonsvideo viser hvordan kjemisk gjenvinning bevarer kvaliteten, i motsetning til mekaniske prosesser.
Ifølge FHWA kaster amerikanske bilister over 280 millioner bildekk årlig. Produsenter kan ikke benytte bærekraftig, men usikker, gummigjenvinning. Big Atom Tire Recycling løser dette problemet gjennom pyrolyse. De bryter kjemisk ned dekk til råolje og plast, som kan brukes i nye og pålitelige dekk.
Gassifisering
Gassifisering er en termokjemisk prosess som varmer opp materialer til mellom 800 og 1200 grader Celsius med begrenset tilgang på oksygen. Den kan benyttes for å håndtere brukt plast, biomasse og organisk avfall. I motsetning til pyrolyse, krever denne prosessen høyere temperaturer for å produsere varme, elektrisitet og syntesegass (syngass). Gassifisering er også en effektiv måte å generere energi fra avfall på. Bruken av fossilt brensel kunne reduseres betraktelig dersom man utnyttet energi fra solceller og gjenvunnet avfall.
Solvolyse
Solvolyse er en lavtemperatur termokjemisk prosess som løser opp resirkulerbare materialer i et løsemiddel ved temperaturer fra 100 til 300 grader Celsius. Denne prosessen er effektiv for å gjenvinne polyester og polyuretan. Disse blandede plasttypene blir vanligvis sendt til deponi, da de ikke tåler mekanisk gjenvinning.
Solvolyse kan også benyttes for å behandle organisk avfall og biomateriale. De vanligste biproduktene fra solvolyse er drivstoff, oligomerer og monomerer. Disse materialene er allsidige og kan brukes til å produsere kvalitetsplast, etanol og smøremidler.
Selv om pyrolyse, gassifisering og solvolyse er overlegne mekanisk gjenvinning, er det få avfallshåndteringsanlegg som har investert i dem. Det er dyrt å anskaffe og vedlikeholde disse anleggene, og det kan ta flere tiår før de blir standard over hele verden.
3. Panteautomater
Bildekreditt: Donald_Trung/Wikimedia Commons
Panteautomater (RVM) fremmer gjenvinning ved å belønne folk som leverer inn tomme glassbeholdere, plastflasker og aluminiumsbokser. Belønningene kan være kuponger, rabattkort eller kontanter. Man plasserer de gjenvinnbare objektene i maskinen, får belønningen sin, og maskinen sorterer avfallet automatisk. Den største begrensningen med panteautomater er at de er kresne når det gjelder hvilke materialer de aksepterer. De fleste avfallshåndteringsanlegg benytter fortsatt mekaniske prosesser, og de kan ikke risikere å få forurensede materialer som kan havne på deponi.
Enkelte butikkjeder kopierer dette konseptet ved å oppfordre forbrukere til å resirkulere spesifikke varer. Apple oppfordrer for eksempel sine kunder til å levere inn gamle Apple-produkter i bytte mot kampanjer og rabatter.
4. Avfall til energi (WtE)
Avfall til energi (WtE) gjenvinner kommunalt, industrielt og landbruksavfall ved kontrollert forbrenning i høye temperaturer. Prosessen produserer energi som varme og elektrisitet. I større skala kan WtE-teknologier bidra til å gjøre alternative energikilder mer tilgjengelige.
Selv om WtE og gassifisering ligner på hverandre og produserer de samme biproduktene, bruker de ulike teknologier. Gassifisering varmer opp avfall med begrenset tilførsel av oksygen, mens WtE forbrenner avfall direkte. WtE kan heller ikke produsere syntesegass.
5. Gjenvinning av litium-ion batterier
Med samfunnets økende avhengighet av elektriske enheter som smarttelefoner, scootere og elbiler, øker etterspørselen etter litium-ion batterier.
IEA rapporterer at etterspørselen etter batterier til elbiler økte fra 330 til 550 GWh i 2022. Selv om litium-ion batterier er mindre skadelige enn fossilt brensel, vil en massiv produksjon av dem føre til en økning i gruveprosjekter.
Det beste alternativet er å benytte bærekraftige gjenvinningsmetoder. Anlegg som håndterer avhending og resirkulering av batterier, bør utføre disse prosessene slik at produsenter kan redusere avhengigheten av nye materialer.
Pyrometallurgi
Pyrometallurgi er en type pyrolyse. Det innebærer oppvarming av batterier i kontrollerte rom med høy temperatur med lite eller ingen oksygen. Gjenvinningsanlegg kan utvinne metaller etter nedbrytning. Den største ulempen er at pyrometallurgi avgir nitrogenoksid og svovel under oppvarmingen, som anleggene må kontrollere.
Hydrometallurgi
Hydrometallurgi er det motsatte av pyrometallurgi. Det er en lavtemperaturprosess som løser opp batterier i en spesiell løsning. Gjenvinningsanlegg utvinner metaller etter nedbrytning. Den største utfordringen er at prosessen produserer avløpsvann som må avhendes på en trygg måte.
Direkte resirkulering
Direkte resirkulering er en mekanisk prosess der batterier blir resirkulert og renovert. Dette er et rimelig og tilgjengelig system. Det er viktig å være klar over at renoverte batterier ikke er egnet for det opprinnelige bruksområdet, men kan brukes som reservebatterier.
Tekniske fremskritt vil forbedre gjenvinningssystemer
Gjenvinningsgraden vil ikke øke over natten. Husholdninger, private aktører, frivillige organisasjoner og offentlige organer må samarbeide for å utnytte effektive gjenvinningsteknologier og integrere dem i lokale retningslinjer for avfallshåndtering. Mange avanserte sorteringssystemer blir fortsatt ikke brukt i stor nok grad. Det er viktig å huske at effektive systemer kun reduserer skaden av det økende avfallsproblemet. Alle bør fokusere på å redusere bruken av engangsprodukter i plast.