Millistel ringlussevõtu tehnoloogiatel on suurim mõju?

Võtmed kaasavõtmiseks

• Mehaaniline ringlussevõtt kasutab materjale füüsiliste protsesside kaudu, kuid toodab madalama kvaliteediga kõrvalsaadusi. See on odavam, kuid kahjustab taaskasutatavate materjalide terviklikkust.
• Keemiline ringlussevõtt jagab jäätmed üksikuteks monomeerideks ja mahutab laiemat sorti jäätmeid. Pürolüüs, gaasistamine ja solvolüüs on keemilise ringlussevõtu liigid.
• Pöördmüügiautomaadid ja ergutusprogrammid soodustavad ringlussevõttu, kuid nende vastuvõetav ringlussevõtt piirab neid. Potentsiaali on ka jäätmetest energiaks ja liitiumioonakude ringlussevõtul.

Ringlussevõtu määr kogu maailmas on tasane, hoolimata mittetulundusühingute ja keskkonnakaitsjate teadlikkuse tõstmisest. Erinevad jäätmeliigid satuvad ikka samadesse prügilasse. Kuigi halba jäätmekäitlust põhjustavad mitmed tegurid, on peamiselt süüdi ebajärjekindlad ringlussevõtuprotsessid ja kogumine. Paljud riigid kasutavad endiselt odavaid, kuid aegunud süsteeme.

Niisiis, millistel ringlussevõtutehnoloogiatel on ringlussevõtu tehnoloogiate arenedes suurim mõju?

1. Mehaaniline ringlussevõtt

Mehaaniline ringlussevõtt kasutab kogutud materjale erinevate füüsikaliste protsesside kaudu, nagu purustamine, sulatamine ja reformimine. See säilitab taaskasutatavate materjalide keemilise struktuuri, mis tähendab, et te ei saa erinevaid materjale segada. Jäätmeasutused kasutavad seda protsessi sageli paberi-, klaasi-, metalli- ja plastesemete ümberpaigutamisel.

Paljud avalikud ja erasektorid toetuvad mehaanilistele ringlussevõtu protsessidele, kuna need on odavamad kui muud ringlussevõtu tehnoloogiad. Isetegijad ehitavad isegi ajutisi seadistusi, mis lihvivad, sulatavad ja vormivad taaskasutatavaid materjale.

Kuid mehaanilise ringlussevõtu üks negatiivne külg on see, et see toodab üldiselt madalama kvaliteediga kõrvalsaadusi kui teised süsteemid. Karmid füüsikalised protsessid kahjustavad taaskasutatavate materjalide struktuurilist terviklikkust. Näiteks võite märgata, et 100% taaskasutatud materjalidest valmistatud paberkotid ja plastpudelid tunduvad õhukesed.

2. Keemiline ringlussevõtt

Keemiline ringlussevõtt lagundab jäätmed nende aluseks olevateks ehitusplokkideks. See toodab üksikuid monomeere ja kasutab neid uuteks toodeteks – taaskasutatavad materjalid ei säilita enam oma algset vormi. Tegelikult võtavad nad omaks hoopis teise oleku.

Keemilise ringlussevõtu suurim eelis on see, et see mahutab palju suuremat hulka jäätmeid. Mehaanilised protsessid ei saa "määrdunud" esemeid ringlusse võtta. Enamik jäätmekäitlusettevõtteid saadab korrodeerunud, määrdunud või saastunud taaskasutatavad materjalid (nt mahlajääkidega plastpudelid ja toore liha pakendid) prügilasse.

The OECD isegi teatab, et ainult üheksa protsenti plastijäätmetest võetakse ringlusse. Praegu on kolme tüüpi keemilist ringlussevõttu.

Pürolüüs

Pürolüüs soojendab ringlussevõetavaid materjale kõrgel temperatuuril ja hapnikuvaba termilisel lagunemisel vahemikus 752–1472 kraadi Fahrenheiti. See on tavaline keerukate plastide haldamisel. Protsess lagundab need molekulaarsele tasemele ja muudab need taaskasutatud bioõliks, sünteesgaasiks või söe kõrvalsaadusteks. Pürolüüsi kõrvalsaadused on peaaegu sama kvaliteediga kui esmased materjalid. See video näitab suurepäraselt, kuidas keemiline ringlussevõtt erinevalt mehaanilistest protsessidest säilitab kvaliteedi.

The FHWA väidab, et Ameerika autojuhid viskavad aastas ära 280+ miljonit autorehve, kuid tootjad ei saa hooletult kasutada jätkusuutlikku, kuid ebaturvalist taaskasutatavat kummi. Big Atom Tire Recycling lahendab selle probleemi pürolüüsi abil. Selle meeskond lagundab vanarehvid keemiliselt toornaftaks ja plastiks, mida võiks kasutada uhiuute töökindlate maanteerehvide toorainena.

Gaasistamine

Gaasistamine on termokeemiline ringlussevõtu protsess, mis soojendab ringlussevõetavaid materjale piiratud hapnikusisaldusega temperatuuril 1472–2192 kraadi Fahrenheiti järgi. See lagundab kasutatud plasti, biomassi ja orgaanilisi jäätmeid. Kuid erinevalt pürolüüsist nõuab see keeruline süsteem soojuse, elektri ja sünteesgaasi (sünteesgaasi) tekitamiseks palju kõrgemat temperatuuri. Gaasistamine on ka tõhus viis puhta energia tootmiseks kasutuselt kõrvaldatud taaskasutatavatest materjalidest. Fossiilkütuste tarbimine väheneks kogu maailmas, kui inimesed hangiksid energiat päikesepaneelidest ja ringlussevõetud jäätmetest.

Solvolüüs

Solvolüüs on madala temperatuuriga termokeemiline protsess, mis lahustab taaskasutatavad ained spetsiaalses lahustis temperatuuril 212–572 kraadi Fahrenheiti. See on tõhus viis polüestrite või polüuretaanide taaskasutamiseks. Jäätmekäitlusettevõtted saadavad seda tüüpi plastist segajäätmed tavaliselt prügilatesse, kuna need ei talu mehaanilist ringlussevõttu.

Loomulikult mahutab solvolüüs ka biomaterjali ja orgaanilisi jäätmeid. Solvolüüsi kõige levinumad kõrvalsaadused on kütus, oligomeerid ja monomeerid. Need ringlussevõetud materjalid on mitmekülgsed; tootjad saavad neid kasutada kvaliteetsete plasttoodete, etanoolalkoholi ja määrdeainete tootmiseks.

Kuigi pürolüüs, gaasistamine ja solvolüüs on mehaanilistest ringlussevõtusüsteemidest paremad, saavad neisse investeerida vaid vähesed jäätmekäitlusettevõtted. Kahjuks on nende ostmine ja hooldamine kallis. Võib kuluda aastakümneid, enne kui neist saavad standardsed ringlussevõtutehnoloogiad kogu maailmas.

3. Tagurpidi müügiautomaadid

Tagastusautomaadid (RVM-id) edendavad ringlussevõttu, julgustades inimesi preemia saamiseks ringlussevõetavaid esemeid (nt tühje klaasmahuteid, plastpudeleid ja alumiiniumpurke) hoiule andma. Tavaliselt annavad nad välja kuponge, sooduskaarte või sularaha. Lihtsalt sisestage oma taaskasutatavad materjalid masinasse, koguge oma preemiad ja see sorteerib teie jäätmed teie eest automaatselt välja. Taaskäivitusautomaatide suurim piirang on see, et nad on vastuvõetavate ringlussevõetavate materjalide suhtes valivad. Kuna enamik jäätmekäitlusrajatisi kasutab endiselt mehaanilisi protsesse, ei saa nad riskida saastunud taaskasutatavate materjalidega, mis võivad sattuda prügilasse.

Jaemüügibrändid jäljendavad sama kontseptsiooni, motiveerides tarbijaid teatud esemeid taaskasutama. Võtke Apple'i taaskasutusprotsess näitena. See julgustab kasutajaid eripakkumiste ja allahindluste eest oma vanad Apple'i vidinad hoiule andma.

4. Jäätmed energiaks (WtE)

Waste-to-Energy töötleb olme-, tööstus- ja põllumajandusjäätmeid kõrgel temperatuuril kontrollitud põletamise teel. See toodab puhta energia kõrvalsaadusi (nt soojust ja elektrit). Laiemas plaanis võiksid WtE-tehnoloogiad aidata muuta alternatiivsed energiaallikad laiemalt kättesaadavaks.

Kuigi WtE ja gaasistamine järgivad sama protsessi ja toodavad samu kõrvalsaadusi, pidage meeles, et need kasutavad erinevaid tehnoloogiaid. Gaasistamine soojendab jäätmeid piiratud hapnikusisaldusega, samas kui WtE põletab ringlussevõetavad materjalid otse. Samuti ei saa WtE süngaasi toota.

5. Liitiumioonakude ringlussevõtt

Seoses ühiskonna kasvava sõltuvusega elektriseadmetest, nagu nutitelefonid, tõukerattad ja elektriautod, nõudlus liitiumioonakude järele kasvab pidevalt.

IEA teatab, et nõudlus elektrisõidukite järele kasvas 2022. aastal 330 GWh-lt 550 GWh-le. Ja kuigi liitiumioonakud on väidetavalt vähem kahjulikud kui fossiilkütused, käivitab nende masstootmine tahtmatult rohkem kaevandusprojekte.

Parim lähenemisviis on säästvamate ringlussevõtusüsteemide järgimine. Akude utiliseerimis- ja ringlussevõtuettevõtted peaksid need protsessid läbi viima, et liitiumioonide tootjad saaksid lõpetada kasutamata materjalidele tuginemise.

Pürometallurgia kuulub pürolüüsi alla. See hõlmab ringlussevõetud patareide kuumutamist kontrollitud kõrge temperatuuriga ruumides, kus hapnikku on vähe või üldse mitte. Taaskasutusrajatised võivad pärast lagunemist ekstraheerida mitmesuguseid muldmetalle. Pürometallurgia peamine puudus on see, et see eraldab kuumutamisel lämmastikoksiidi ja väävlit ning rajatised peaksid neid heitmeid kontrollima.

Hüdrometallurgia on pürometallurgia vastand. See on madala temperatuuriga protsess, mis lahustab ringlussevõetud akud spetsiaalses lahuses. Ringlussevõturajatised eraldavad muldmetalle ka pärast lagunemist. Hüdrometallurgia suurim probleem on see, et see tekitab reovett, mille rajatised peavad ohutult ja hoolikalt kõrvaldama.

Otsene ringlussevõtt

Otsene ringlussevõtt on mehaaniline protsess, mille käigus tühjad akud ringlusse võetakse ja uuendatakse. See on odav ja juurdepääsetav süsteem. Pange tähele, et renoveeritud akud ei sobi enam nende algseks ettenähtud funktsiooniks – saate neid kasutada ainult varutoiteallikana.

Mängige oma osa teades, kuidas tühjad patareid ära visata. C&EN teatab, et ainult viis protsenti liitiumioonakudest võetakse ringlusse, kuna tarbijad ja tootjad järgivad hooletuid kõrvaldamisviise.

Tehnilised edusammud jätkavad ringlussevõtusüsteemide sujuvamaks muutmist

Ringlussevõtu määrad kogu maailmas ei parane üleöö. Kodumajapidamised, eraettevõtted, mittetulundusühingud ja valitsusasutused peavad töötama selle nimel, et kasutada tõhusaid ringlussevõtutehnoloogiaid ja püüdma neid integreerida kohalike jäätmekäitluspoliitikatega. Liiga palju täiustatud sortimissüsteeme on endiselt alakasutatud. Pange tähele, et tõhusad ringlussevõtusüsteemid ainult leevendavad ühiskonna kasvava jäätmeprobleemi kahju. Kõik peaksid ikkagi keskenduma ühekordselt kasutatavate plasttoodete kaotamisele.