Innholdsfortegnelse
Viktige takeaways
- Mekanisk resirkulering gjenbruker materialer gjennom fysiske prosesser, men produserer biprodukter av lavere kvalitet. Det er billigere, men kompromitterer integriteten til resirkulerbare materialer.
- Kjemisk resirkulering bryter ned avfall til individuelle monomerer og rommer et bredere spekter av avfall. Pyrolyse, gassifisering og solvolyse er typer kjemisk resirkulering.
- Omvendte salgsautomater og insentivprogrammer oppmuntrer til resirkulering, men de er begrenset av resirkulerbart materiale de aksepterer. Resirkulering av avfall-til-energi og litium-ion-batterier har også potensial.
Resirkuleringsratene over hele verden er på platå til tross for at ideelle organisasjoner (NPOer) og miljøvernere øker bevisstheten. Ulike avfallstyper havner likevel på de samme deponiene. Mens flere faktorer bidrar til dårlig avfallshåndtering, er det hovedsakelig inkonsekvente gjenvinningsprosesser og innsamlinger som har skylden. Mange land bruker fortsatt billige, men utdaterte systemer.
Så, etter hvert som resirkuleringsteknologiene går frem, hvilke typer resirkuleringsteknologi har størst innvirkning?
1. Mekanisk resirkulering
Mekanisk resirkulering gjenbruker innsamlede materialer gjennom ulike fysiske prosesser, som makulering, smelting og reformering. Den beholder resirkulerbare materialers kjemiske struktur, noe som betyr at du ikke kan blande forskjellige materialer. Avfallsmyndighetene bruker ofte denne prosessen når de gjenbruker papir, glass, metall og plastgjenstander.
Mange offentlige og private sektorer er avhengige av mekaniske resirkuleringsprosesser fordi de er billigere enn andre resirkuleringsteknologier. Gjør-det-selv-arbeidere bygger til og med provisoriske oppsett som maler, smelter og former resirkulerbart.
En ulempe ved mekanisk resirkulering er imidlertid at den generelt produserer biprodukter av lavere kvalitet enn andre systemer. Tøffe fysiske prosesser kompromitterer den strukturelle integriteten til resirkulerbare materialer. For eksempel kan du legge merke til at papirposer og plastflasker laget av 100 % resirkulerte materialer føles spinkle.
2. Kjemisk resirkulering
Bildekreditt: IBM Research/Flickr
Kjemisk resirkulering bryter ned avfall til sine grunnleggende byggesteiner. Den produserer individuelle monomerer og gjenbruker dem til nye produkter – resirkulerbare varer ikke lenger beholder sin opprinnelige form. Faktisk adopterer de en annen tilstand av materie helt.
Den største fordelen med kjemisk resirkulering er at den rommer et mye bredere utvalg av avfall. Mekaniske prosesser kan ikke resirkulere «skitne» gjenstander. De fleste avfallshåndteringsanlegg sender korrodert, skittent eller forurenset resirkulerbart materiale (f.eks. plastflasker med juicerester og rått kjøttpakker) til søppelfyllinger.
De OECD rapporterer til og med at bare ni prosent av plastavfallet blir resirkulert. Det finnes i dag tre typer kjemisk resirkulering.
Pyrolyse
Pyrolyse varmer opp resirkulerbare stoffer i høy temperatur, null-oksygen termisk dekomponering fra 752 til 1472 grader Fahrenheit. Det er vanlig å håndtere kompleks plast. Prosessen bryter dem ned til molekylært nivå og returnerer dem til resirkulert bioolje, syngass eller biprodukter av trekull. Pyrolysebiprodukter er nesten av samme kvalitet som jomfruelige materialer. Denne videoen viser en utmerket demonstrasjon av hvordan kjemisk resirkulering, i motsetning til mekaniske prosesser, opprettholder kvaliteten.
De FHWA sier at amerikanske bilister kaster mer enn 280 millioner bildekk årlig, men produsenter kan ikke uforsiktig bruke bærekraftig, men usikker, gjenbrukt gummi. Big Atom Tire Recycling løser dette problemet gjennom pyrolyse. Teamet bryter kjemisk ned skrapdekk til råolje og plast, som kan tjene som råmateriale for splitter nye, pålitelige veidekk.
Gassifisering
Gassifisering er en termokjemisk resirkuleringsprosess som varmer opp resirkulerbare stoffer ved 1472 til 2192 grader Fahrenheit med begrenset oksygen. Den bryter ned brukt plast, biomasse og organisk avfall. Men i motsetning til pyrolyse, krever dette komplekse systemet en mye varmere temperatur for å skape varme, elektrisitet og syntesegass (syngass). Gassifisering er også en effektiv måte å generere ren energi fra kasserte resirkulerbare materialer. Forbruket av fossilt brensel ville falle over hele verden hvis folk hentet energi fra solcellepaneler og resirkulert avfall.
Solvolyse
Solvolyse er en lavtemperatur termokjemisk prosess som løser opp resirkulerbare stoffer i et spesielt løsemiddel ved 212 til 572 grader Fahrenheit. Det er en effektiv måte å resirkulere polyestere eller polyuretaner på. Avfallshåndteringsanlegg sender vanligvis disse typene blandet plastavfall til deponier siden de ikke tåler mekanisk resirkulering.
Solvolyse tar selvfølgelig også opp biomaterie og organisk avfall. De vanligste biproduktene av solvolyse inkluderer drivstoff, oligomerer og monomerer. Disse resirkulerte materialene er allsidige; produsenter kan bruke dem til å produsere kvalitetsplastprodukter, etanolalkohol og smøremidler.
Mens pyrolyse, gassifisering og solvolyse er overlegne mekaniske resirkuleringssystemer, kan bare noen få avfallshåndteringsanlegg investere i dem. Dessverre er de dyre å kjøpe og vedlikeholde. Det kan ta flere tiår før de blir standard resirkuleringsteknologier over hele verden.
3. Reverse salgsautomater
Bildekreditt: Donald_Trung/Wikimedia Commons
Omvendte salgsautomater (RVM) fremmer resirkulering ved å oppmuntre folk til å deponere resirkulerbare varer (f.eks. tomme glassbeholdere, plastflasker og aluminiumsbokser) for belønning. De gir vanligvis ut kuponger, rabattkort eller kontanter. Bare sett inn resirkulerbare gjenstander i maskinen, samle belønningene dine, og den vil automatisk sortere ut avfallet for deg. Den største begrensningen til RVM-er er at de er kresne med resirkulerbare materialer de godtar. Siden de fleste avfallshåndteringsanlegg fortsatt bruker mekaniske prosesser, kan de ikke risikere å få forurenset resirkulerbart materiale som kan havne på søppelfyllinger.
Detaljhandelsmerker imiterer det samme konseptet ved å oppmuntre forbrukere til å resirkulere spesifikke varer. Ta Apples resirkuleringsprosess som et eksempel. Den oppfordrer brukere til å sette inn sine gamle Apple-dingser i bytte mot spesielle kampanjer og rabatter.
4. Waste-to-Energy (WtE)
Waste-to-Energy resirkulerer kommunalt, industrielt og landbruksavfall gjennom kontrollert forbrenning med høy temperatur. Den produserer rene energibiprodukter (f.eks. varme og elektrisitet). I større skala kan WtE-teknologier bidra til å gjøre alternative energiressurser mer tilgjengelige.
Mens WtE og gassifisering følger samme prosess og produserer de samme biproduktene, merk at de bruker forskjellige teknologier. Gassifisering varmer opp avfall i begrenset oksygen, mens WtE forbrenner resirkulerbart materiale direkte. Dessuten kan ikke WtE produsere syngass.
5. Gjenvinning av litium-ion-batterier
Med samfunnets økende avhengighet av elektrisk drevne enheter som smarttelefoner, scootere og elektriske biler, øker etterspørselen etter litium-ion-batterier stadig.
IEA rapporterer at etterspørselen etter elbiler økte fra 330 til 550 GWh i 2022. Og mens litium-ion-batterier uten tvil er mindre skadelige enn fossilt brensel, vil masseproduksjon av dem utilsiktet starte flere gruveprosjekter.
Den beste tilnærmingen er å følge mer bærekraftige resirkuleringssystemer. Avhendings- og resirkuleringsanlegg for batterier bør utføre disse prosessene slik at li-ion-produsenter kan slutte å stole på nye materialer.
Pyrometallurgi
Pyrometallurgi faller inn under pyrolyse. Det innebærer oppvarming av resirkulerte batterier i kontrollerte rom med høy temperatur med lite eller ingen oksygen. Gjenvinningsanlegg kan utvinne ulike jordmetaller etter nedbrytning. Den største ulempen med pyrometallurgi er at den avgir nitrogenoksid og svovel under oppvarmingsprosessen, og anlegg bør kontrollere disse utslippene.
Hydrometallurgi
Hydrometallurgi er det motsatte av pyrometallurgi. Det er en lavtemperaturprosess som løser opp resirkulerte batterier i en spesiell løsning. Gjenvinningsanlegg utvinner også jordmetaller etter nedbrytning. Det største problemet med hydrometallurgi er at det produserer avløpsvann, som anlegg må avhende trygt og forsiktig.
Direkte resirkulering
Direkte resirkulering er en mekanisk prosess der døde batterier resirkuleres og renoveres. Det er et billig, tilgjengelig system. Bare vær oppmerksom på at renoverte batterier ikke lenger er egnet for den opprinnelige tiltenkte funksjonen – du kan bare bruke dem som reservestrømkilder.
Tekniske fremskritt vil fortsette å strømlinjeforme resirkuleringssystemer
Resirkuleringspriser over hele verden vil ikke forbedres over natten. Husholdninger, private enheter, frivillige organisasjoner og offentlige organer må jobbe for å utnytte effektive resirkuleringsteknologier og prøve å integrere dem i lokale retningslinjer for avfallshåndtering. For mange avanserte sorteringssystemer er fortsatt underutnyttet. Bare merk at effektive resirkuleringssystemer bare reduserer skadene av samfunnets økende avfallsproblem. Alle bør fortsatt fokusere på å eliminere engangsplastprodukter.