Ποιοι τύποι τεχνολογίας ανακύκλωσης έχουν το μεγαλύτερο αντίκτυπο;

Βασικά Takeaways

• Η μηχανική ανακύκλωση επαναχρησιμοποιεί τα υλικά μέσω φυσικών διεργασιών αλλά παράγει υποπροϊόντα χαμηλότερης ποιότητας. Είναι φθηνότερο, αλλά θέτει σε κίνδυνο την ακεραιότητα των ανακυκλώσιμων.
• Η χημική ανακύκλωση διασπά τα απόβλητα σε μεμονωμένα μονομερή και φιλοξενεί ένα ευρύτερο φάσμα αποβλήτων. Η πυρόλυση, η αεριοποίηση και η διαλυτόλυση είναι τύποι χημικής ανακύκλωσης.
• Τα αντίστροφα μηχανήματα αυτόματης πώλησης και τα προγράμματα κινήτρων ενθαρρύνουν την ανακύκλωση, αλλά περιορίζονται από τα ανακυκλώσιμα προϊόντα που δέχονται. Η ανακύκλωση μπαταριών απόβλητου σε ενέργεια και ιόντων λιθίου έχει επίσης δυνατότητες.

Τα ποσοστά ανακύκλωσης παγκοσμίως μειώνονται παρά τις μη κερδοσκοπικές οργανώσεις (NPOs) και τους περιβαλλοντολόγους που ευαισθητοποιούν. Διαφορετικοί τύποι απορριμμάτων εξακολουθούν να καταλήγουν στους ίδιους χώρους υγειονομικής ταφής. Ενώ αρκετοί παράγοντες συμβάλλουν στην κακή διαχείριση των απορριμμάτων, ευθύνονται κυρίως οι ασυνεπείς διαδικασίες ανακύκλωσης και συλλογές. Πολλές χώρες εξακολουθούν να χρησιμοποιούν φθηνά αλλά παρωχημένα συστήματα.

Έτσι, καθώς οι τεχνολογίες ανακύκλωσης προχωρούν, ποιοι τύποι τεχνολογίας ανακύκλωσης έχουν τον μεγαλύτερο αντίκτυπο;

1. Μηχανική Ανακύκλωση

Η μηχανική ανακύκλωση επαναχρησιμοποιεί τα συλλεγμένα υλικά μέσω διαφόρων φυσικών διεργασιών, όπως ο τεμαχισμός, η τήξη και η αναμόρφωση. Διατηρεί τη χημική δομή των ανακυκλώσιμων, που σημαίνει ότι δεν μπορείτε να αναμίξετε διαφορετικά υλικά. Οι αρχές απορριμμάτων συχνά χρησιμοποιούν αυτή τη διαδικασία όταν επαναχρησιμοποιούν χαρτί, γυαλί, μέταλλο και πλαστικά αντικείμενα.

Πολλοί δημόσιοι και ιδιωτικοί τομείς βασίζονται σε μηχανικές διαδικασίες ανακύκλωσης επειδή είναι φθηνότερες από άλλες τεχνολογίες ανακύκλωσης. Οι DIYers κατασκευάζουν ακόμη και αυτοσχέδιες ρυθμίσεις που αλέθουν, λιώνουν και πλάθουν ανακυκλώσιμα υλικά.

Ωστόσο, ένα μειονέκτημα της μηχανικής ανακύκλωσης είναι ότι γενικά παράγει υποπροϊόντα χαμηλότερης ποιότητας από άλλα συστήματα. Οι σκληρές φυσικές διεργασίες θέτουν σε κίνδυνο τη δομική ακεραιότητα των ανακυκλώσιμων. Για παράδειγμα, μπορεί να παρατηρήσετε ότι οι χάρτινες σακούλες και τα πλαστικά μπουκάλια από 100% ανακυκλωμένα υλικά αισθάνονται αδύναμα.

2. Χημική Ανακύκλωση

Η χημική ανακύκλωση διασπά τα απόβλητα στα βασικά δομικά στοιχεία τους. Παράγει μεμονωμένα μονομερή και τα επαναχρησιμοποιεί σε νέα προϊόντα—τα ανακυκλώσιμα δεν διατηρούν πλέον την αρχική τους μορφή. Στην πραγματικότητα, υιοθετούν μια άλλη κατάσταση της ύλης εντελώς.

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της χημικής ανακύκλωσης είναι ότι φιλοξενεί ένα πολύ ευρύτερο φάσμα απορριμμάτων. Οι μηχανικές διεργασίες δεν μπορούν να ανακυκλώσουν «βρώμικα» αντικείμενα. Οι περισσότερες μονάδες διαχείρισης απορριμμάτων στέλνουν διαβρωμένα, λερωμένα ή μολυσμένα ανακυκλώσιμα υλικά (π.χ. πλαστικά μπουκάλια με υπολείμματα χυμού και συσκευασίες ακατέργαστου κρέατος) σε χώρους υγειονομικής ταφής.

ο ΟΟΣΑ αναφέρει ακόμη ότι μόνο το εννέα τοις εκατό των πλαστικών απορριμμάτων ανακυκλώνεται. Σήμερα υπάρχουν τρεις τύποι χημικής ανακύκλωσης.

Πυρόλυση

Η πυρόλυση θερμαίνει ανακυκλώσιμα υλικά σε θερμική αποσύνθεση υψηλής θερμοκρασίας, μηδενικού οξυγόνου που κυμαίνεται από 752 έως 1.472 βαθμούς Φαρενάιτ. Είναι συνηθισμένο στη διαχείριση πολύπλοκων πλαστικών. Η διαδικασία τα διασπά σε μοριακό επίπεδο και τα επαναφέρει σε ανακυκλωμένο βιοέλαιο, αέριο σύνθεσης ή υποπροϊόντα άνθρακα. Τα υποπροϊόντα πυρόλυσης είναι σχεδόν της ίδιας ποιότητας με τα παρθένα υλικά. Αυτό το βίντεο δείχνει μια εξαιρετική επίδειξη του πώς η χημική ανακύκλωση, σε αντίθεση με τις μηχανικές διαδικασίες, διατηρεί την ποιότητα.

ο FHWA δηλώνει ότι οι Αμερικανοί αυτοκινητιστές απορρίπτουν 280+ εκατομμύρια ελαστικά αυτοκινήτων ετησίως, ωστόσο οι κατασκευαστές δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν απρόσεκτα βιώσιμο αλλά μη ασφαλές καουτσούκ για επαναχρησιμοποίηση. Το Big Atom Tire Recycling λύνει αυτό το πρόβλημα μέσω πυρόλυσης. Η ομάδα της διασπά χημικά σκραπ ελαστικά σε αργό πετρέλαιο και πλαστικό, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως πρώτες ύλες για ολοκαίνουργια, αξιόπιστα ελαστικά δρόμου.

Αεριοποίηση

Η αεριοποίηση είναι μια θερμοχημική διαδικασία ανακύκλωσης που θερμαίνει τα ανακυκλώσιμα υλικά στους 1.472 έως 2.192 βαθμούς Φαρενάιτ με περιορισμένο οξυγόνο. Αποσυνθέτει το χρησιμοποιημένο πλαστικό, τη βιομάζα και τα οργανικά απόβλητα. Αλλά σε αντίθεση με την πυρόλυση, αυτό το πολύπλοκο σύστημα απαιτεί πολύ υψηλότερη θερμοκρασία για να δημιουργήσει θερμότητα, ηλεκτρισμό και αέριο σύνθεσης (σύνθεση). Η αεριοποίηση αποτελεί επίσης έναν αποτελεσματικό τρόπο παραγωγής καθαρής ενέργειας από απορριπτόμενα ανακυκλώσιμα υλικά. Η κατανάλωση ορυκτών καυσίμων θα μειωνόταν παγκοσμίως εάν οι άνθρωποι προμηθεύονταν ενέργεια από ηλιακούς συλλέκτες και ανακύκλωσαν τα απόβλητα.

Σολβόλυση

Η Solvolysis είναι μια θερμοχημική διαδικασία χαμηλής θερμοκρασίας που διαλύει τα ανακυκλώσιμα σε έναν ειδικό διαλύτη στους 212 έως 572 βαθμούς Φαρενάιτ. Είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος ανακύκλωσης πολυεστέρων ή πολυουρεθανών. Οι εγκαταστάσεις διαχείρισης απορριμμάτων συνήθως στέλνουν αυτούς τους τύπους μικτών πλαστικών απορριμμάτων σε χώρους υγειονομικής ταφής, καθώς δεν αντέχουν τη μηχανική ανακύκλωση.

Φυσικά, η σολβόλυση φιλοξενεί επίσης βιοϋλικά και οργανικά απόβλητα. Τα πιο κοινά παραπροϊόντα της διαλυτόλυσης περιλαμβάνουν τα καύσιμα, τα ολιγομερή και τα μονομερή. Αυτά τα ανακυκλωμένα υλικά είναι ευέλικτα. Οι κατασκευαστές μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν για την παραγωγή ποιοτικών πλαστικών προϊόντων, αιθανολικής αλκοόλης και λιπαντικών.

Ενώ η πυρόλυση, η αεριοποίηση και η διαλυτόλυση είναι ανώτερες από τα συστήματα μηχανικής ανακύκλωσης, μόνο λίγες εγκαταστάσεις διαχείρισης απορριμμάτων μπορούν να επενδύσουν σε αυτά. Δυστυχώς, η αγορά και η συντήρησή τους είναι ακριβή. Μπορεί να χρειαστούν δεκαετίες μέχρι να γίνουν οι τυπικές τεχνολογίες ανακύκλωσης παγκοσμίως.

3. Αντίστροφα Πωλητές

Τα αντίστροφα μηχανήματα αυτόματης πώλησης (RVM) προωθούν την ανακύκλωση ενθαρρύνοντας τους ανθρώπους να καταθέτουν ανακυκλώσιμα υλικά (π.χ. άδεια γυάλινα δοχεία, πλαστικά μπουκάλια και δοχεία αλουμινίου) για ανταμοιβές. Συνήθως δίνουν κουπόνια, εκπτωτικές κάρτες ή μετρητά. Απλώς τοποθετήστε τα ανακυκλώσιμα προϊόντα σας στο μηχάνημα, συλλέξτε τις ανταμοιβές σας και θα ταξινομήσει αυτόματα τα απόβλητά σας για εσάς. Ο μεγαλύτερος περιορισμός των RVM είναι ότι είναι επιλεκτικοί με τα ανακυκλώσιμα που δέχονται. Δεδομένου ότι οι περισσότερες εγκαταστάσεις διαχείρισης απορριμμάτων εξακολουθούν να χρησιμοποιούν μηχανικές διεργασίες, δεν διακινδυνεύουν να πάρουν μολυσμένα ανακυκλώσιμα υλικά που μπορεί να καταλήξουν σε χωματερές.

Οι μάρκες λιανικής μιμούνται την ίδια ιδέα παροτρύνοντας τους καταναλωτές να ανακυκλώσουν συγκεκριμένα είδη. Παίρνω Η διαδικασία ανακύκλωσης της Apple ως παράδειγμα. Ενθαρρύνει τους χρήστες να καταθέσουν τα παλιά τους gadget της Apple με αντάλλαγμα ειδικές προσφορές και εκπτώσεις.

4. Απόβλητα σε ενέργεια (WtE)

Το Waste-to-Energy ανακυκλώνει τα αστικά, βιομηχανικά και γεωργικά απόβλητα μέσω υψηλής θερμοκρασίας, ελεγχόμενης καύσης. Παράγει υποπροϊόντα καθαρής ενέργειας (π.χ. θερμότητα και ηλεκτρική ενέργεια). Σε μεγαλύτερη κλίμακα, οι τεχνολογίες WtE θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ευρύτερη πρόσβαση των εναλλακτικών πόρων ενέργειας.

Ενώ το WtE και η αεριοποίηση ακολουθούν την ίδια διαδικασία και παράγουν τα ίδια υποπροϊόντα, σημειώστε ότι χρησιμοποιούν διαφορετικές τεχνολογίες. Η αεριοποίηση θερμαίνει τα απορρίμματα σε περιορισμένο οξυγόνο, ενώ το WtE αποτεφρώνει απευθείας τα ανακυκλώσιμα. Επίσης, το WtE δεν μπορεί να παράγει αέριο σύνθεσης.

5. Ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου

Με την αυξανόμενη εξάρτηση της κοινωνίας από ηλεκτρικές συσκευές όπως smartphone, σκούτερ και ηλεκτρικά αυτοκίνητα, η ζήτηση για μπαταρίες ιόντων λιθίου αυξάνεται σταθερά.

IEA αναφέρει ότι η ζήτηση για EV εκτοξεύτηκε από 330 σε 550 GWh το 2022. Και ενώ οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι αναμφισβήτητα λιγότερο επιβλαβείς από τα ορυκτά καύσιμα, η μαζική παραγωγή τους θα ξεκινήσει άθελά τους περισσότερα έργα εξόρυξης.

Η καλύτερη προσέγγιση είναι να ακολουθήσουμε πιο βιώσιμα συστήματα ανακύκλωσης. Οι εγκαταστάσεις απόρριψης και ανακύκλωσης μπαταριών θα πρέπει να εκτελούν αυτές τις διαδικασίες, έτσι ώστε οι κατασκευαστές ιόντων λιθίου να μπορούν να σταματήσουν να βασίζονται σε παρθένα υλικά.

Η πυρομεταλλουργία εμπίπτει στην πυρόλυση. Περιλαμβάνει θέρμανση ανακυκλωμένων μπαταριών σε ελεγχόμενους χώρους υψηλής θερμοκρασίας με ελάχιστο έως καθόλου οξυγόνο. Οι εγκαταστάσεις ανακύκλωσης μπορούν να εξάγουν διάφορα μέταλλα της γης μετά την αποσύνθεση. Το κύριο μειονέκτημα της πυρομεταλλουργίας είναι ότι εκπέμπει οξείδιο του αζώτου και θείο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης και οι εγκαταστάσεις θα πρέπει να ελέγχουν αυτές τις εκπομπές.

Η υδρομεταλλουργία είναι το αντίθετο της πυρομεταλλουργίας. Είναι μια διαδικασία χαμηλής θερμοκρασίας που διαλύει τις ανακυκλωμένες μπαταρίες σε ένα ειδικό διάλυμα. Οι εγκαταστάσεις ανακύκλωσης εξάγουν επίσης μέταλλα της γης μετά την αποσύνθεση. Το μεγαλύτερο πρόβλημα με την υδρομεταλλουργία είναι ότι παράγει λύματα, τα οποία οι εγκαταστάσεις πρέπει να απορρίπτουν με ασφάλεια και προσοχή.

Άμεση Ανακύκλωση

Η άμεση ανακύκλωση είναι μια μηχανική διαδικασία κατά την οποία οι νεκρές μπαταρίες ανακυκλώνονται και ανακαινίζονται. Είναι ένα φθηνό, προσβάσιμο σύστημα. Απλώς σημειώστε ότι οι ανακαινισμένες μπαταρίες δεν είναι πλέον κατάλληλες για την αρχική προβλεπόμενη λειτουργία τους—μπορείτε να τις χρησιμοποιήσετε μόνο ως εφεδρικές πηγές ενέργειας.

Παίξτε το ρόλο σας από γνωρίζοντας πώς να απορρίπτετε τις νεκρές μπαταρίες. C&EN αναφέρει ότι μόνο το 5% των μπαταριών ιόντων λιθίου ανακυκλώνονται επειδή οι καταναλωτές και οι κατασκευαστές ακολουθούν απρόσεκτες μεθόδους απόρριψης.

Οι τεχνολογικές εξελίξεις θα συνεχίσουν τον εξορθολογισμό των συστημάτων ανακύκλωσης

Τα ποσοστά ανακύκλωσης παγκοσμίως δεν θα βελτιωθούν από τη μια μέρα στην άλλη. Τα νοικοκυριά, οι ιδιωτικοί φορείς, οι ΜΚΟ και οι κυβερνητικοί φορείς πρέπει να εργαστούν για τη χρήση αποτελεσματικών τεχνολογιών ανακύκλωσης και να προσπαθήσουν να τις ενσωματώσουν στις τοπικές πολιτικές διαχείρισης απορριμμάτων. Πάρα πολλά προηγμένα συστήματα ταξινόμησης εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ελάχιστα. Απλώς σημειώστε ότι τα αποτελεσματικά συστήματα ανακύκλωσης απλώς μετριάζουν τις ζημιές του αυξανόμενου προβλήματος των απορριμμάτων της κοινωνίας. Όλοι θα πρέπει να επικεντρωθούν στην εξάλειψη των πλαστικών προϊόντων μιας χρήσης.