Ktoré typy recyklačných technológií majú najväčší vplyv?

Kľúčové informácie

• Mechanická recyklácia znovu využíva materiály prostredníctvom fyzikálnych procesov, ale produkuje vedľajšie produkty nižšej kvality. Je to lacnejšie, ale ohrozuje integritu recyklovateľných materiálov.
• Chemická recyklácia rozkladá odpad na jednotlivé monoméry a pojme širšiu škálu odpadu. Pyrolýza, splyňovanie a solvolýza sú typy chemickej recyklácie.
• Reverzné predajné automaty a motivačné programy podporujú recykláciu, ale sú obmedzené recyklovateľnými materiálmi, ktoré akceptujú. Potenciál má aj recyklácia odpadu na energiu a lítium-iónových batérií.

Miera recyklácie na celom svete klesá napriek tomu, že neziskové organizácie (NPO) a environmentalisti zvyšujú povedomie. Rôzne druhy odpadu stále končia na rovnakých skládkach. Kým k zlému nakladaniu s odpadom prispieva viacero faktorov, na vine sú najmä nedôsledné recyklačné procesy a zbery. Mnoho krajín stále používa lacné, ale zastarané systémy.

Aké typy recyklačných technológií majú teda s napredovaním recyklačných technológií najväčší vplyv?

1. Mechanická recyklácia

Mechanická recyklácia opätovne využíva zozbierané materiály prostredníctvom rôznych fyzikálnych procesov, ako je drvenie, tavenie a reformovanie. Zachováva chemickú štruktúru recyklovateľných materiálov, čo znamená, že nemôžete miešať rôzne materiály. Odpadové úrady často používajú tento proces pri prehodnocovaní papierových, sklenených, kovových a plastových predmetov.

Mnoho verejných a súkromných sektorov sa spolieha na procesy mechanickej recyklácie, pretože sú lacnejšie ako iné recyklačné technológie. Kutilovia dokonca vytvárajú provizórne zariadenia, ktoré melú, tavia a formujú recyklovateľné materiály.

Jednou nevýhodou mechanickej recyklácie je však to, že vo všeobecnosti produkuje vedľajšie produkty nižšej kvality ako iné systémy. Tvrdé fyzikálne procesy ohrozujú štrukturálnu integritu recyklovateľných materiálov. Môžete si napríklad všimnúť, že papierové vrecká a plastové fľaše vyrobené zo 100% recyklovaných materiálov sú krehké.

2. Chemická recyklácia

Chemická recyklácia rozkladá odpad na jeho základné stavebné bloky. Vyrába jednotlivé monoméry a premieňa ich na nové produkty – recyklovateľné materiály si už nezachovávajú svoje pôvodné formy. V skutočnosti prijímajú úplne iný stav hmoty.

Najväčšou výhodou chemickej recyklácie je, že pojme oveľa širší rozsah odpadu. Mechanické procesy nedokážu recyklovať „špinavé“ predmety. Väčšina závodov na nakladanie s odpadom posiela skorodované, znečistené alebo kontaminované recyklovateľné materiály (napr. plastové fľaše so zvyškami šťavy a obaly zo surového mäsa) na skládky.

The OECD dokonca uvádza, že iba deväť percent plastového odpadu sa recykluje. V súčasnosti existujú tri typy chemickej recyklácie.

Pyrolýza

Pyrolýza ohrieva recyklovateľné materiály pri vysokoteplotnom tepelnom rozklade bez kyslíka v rozsahu od 752 do 1 472 stupňov Fahrenheita. Je to bežné pri správe zložitých plastov. Proces ich rozkladá na molekulárnu úroveň a premieňa ich na recyklovaný bioolej, syngas alebo vedľajšie produkty z dreveného uhlia. Vedľajšie produkty pyrolýzy sú takmer rovnakej kvality ako pôvodné materiály. Toto video ukazuje vynikajúcu ukážku toho, ako chemická recyklácia, na rozdiel od mechanických procesov, zachováva kvalitu.

The FHWA uvádza, že americkí motoristi ročne vyradia viac ako 280 miliónov automobilových pneumatík, no výrobcovia nemôžu bezstarostne používať udržateľnú, ale nebezpečnú gumu s novým účelom. Big Atom Tire Recycling rieši tento problém pyrolýzou. Jej tím chemicky rozkladá odpadové pneumatiky na ropu a plasty, ktoré by mohli slúžiť ako suroviny pre úplne nové spoľahlivé cestné pneumatiky.

Splyňovanie

Splyňovanie je proces termochemickej recyklácie, ktorý ohrieva recyklovateľné materiály na 1 472 až 2 192 stupňov Fahrenheita s obmedzeným množstvom kyslíka. Rozkladá použitý plast, biomasu a organický odpad. Na rozdiel od pyrolýzy však tento komplexný systém vyžaduje oveľa vyššiu teplotu na vytvorenie tepla, elektriny a syntézneho plynu (syngas). Splyňovanie tiež predstavuje efektívny spôsob výroby čistej energie z vyradených recyklovateľných materiálov. Spotreba fosílnych palív by celosvetovo klesla, keby ľudia získavali energiu zo solárnych panelov a recyklovaného odpadu.

Solvolýza

Solvolýza je nízkoteplotný termochemický proces, ktorý rozpúšťa recyklovateľné látky v špeciálnom rozpúšťadle pri 212 až 572 stupňoch Fahrenheita. Je to efektívny spôsob recyklácie polyesterov alebo polyuretánov. Zariadenia na nakladanie s odpadmi zvyčajne posielajú tieto druhy zmiešaného plastového odpadu na skládky, pretože nevydržia mechanickú recykláciu.

Solvolýza samozrejme pojme aj biohmotu a organický odpad. Najbežnejšie vedľajšie produkty solvolýzy zahŕňajú palivo, oligoméry a monoméry. Tieto recyklované materiály sú všestranné; výrobcovia ich môžu použiť na výrobu kvalitných plastových výrobkov, etanolalkoholu a mazív.

Hoci pyrolýza, splyňovanie a solvolýza sú lepšie ako systémy mechanickej recyklácie, investovať do nich môže len niekoľko zariadení na nakladanie s odpadmi. Bohužiaľ, ich nákup a údržba sú drahé. Môže trvať desaťročia, kým sa stanú štandardnými recyklačnými technológiami na celom svete.

3. Reverzné predajné automaty

Reverzné predajné automaty (RVM) podporujú recykláciu tým, že povzbudzujú ľudí, aby za odmeny ukladali recyklovateľné materiály (napr. prázdne sklenené nádoby, plastové fľaše a hliníkové plechovky). Zvyčajne rozdávajú kupóny, zľavové karty alebo hotovosť. Stačí vložiť recyklovateľný materiál do stroja, pozbierať odmeny a odpad za vás automaticky vytriedi. Najväčším obmedzením RVM je, že sú vyberaví s recyklovateľnými materiálmi, ktoré akceptujú. Keďže väčšina zariadení na nakladanie s odpadom stále používa mechanické procesy, nemôžu riskovať, že dostanú kontaminovaný recyklovateľný materiál, ktorý môže skončiť na skládkach.

Maloobchodné značky napodobňujú rovnaký koncept tým, že podnecujú spotrebiteľov k recyklácii konkrétnych položiek. Vezmite Recyklačný proces spoločnosti Apple ako príklad. Nabáda používateľov, aby uložili svoje staré zariadenia Apple výmenou za špeciálne promá a zľavy.

4. Premena odpadu na energiu (WtE)

Waste-to-Energy recykluje komunálny, priemyselný a poľnohospodársky odpad prostredníctvom vysokoteplotného riadeného spaľovania. Produkuje čisté energetické vedľajšie produkty (napr. teplo a elektrinu). Vo väčšom meradle by technológie WtE mohli prispieť k väčšej dostupnosti alternatívnych zdrojov energie.

Zatiaľ čo WtE a splyňovanie sa riadia rovnakým procesom a produkujú rovnaké vedľajšie produkty, všimnite si, že využívajú rôzne technológie. Splyňovanie ohrieva odpad v obmedzenom množstve kyslíka, zatiaľ čo WtE priamo spaľuje recyklovateľné látky. WtE tiež nemôže produkovať syngas.

5. Recyklácia lítium-iónových batérií

S rastúcou závislosťou spoločnosti od elektrických zariadení, ako sú smartfóny, skútre a elektrické autáDopyt po lítium-iónových batériách neustále rastie.

IEA uvádza, že dopyt po elektromobiloch stúpol z 330 na 550 GWh v roku 2022. A zatiaľ čo lítium-iónové batérie sú pravdepodobne menej škodlivé ako fosílne palivá, ich hromadná výroba neúmyselne spustí ďalšie ťažobné projekty.

Najlepším prístupom je sledovať udržateľnejšie recyklačné systémy. Zariadenia na likvidáciu a recykláciu batérií by mali vykonávať tieto procesy, aby sa výrobcovia lítium-iónových batérií mohli prestať spoliehať na pôvodné materiály.

Pyrometalurgia spadá pod pyrolýzu. Zahŕňa zahrievanie recyklovaných batérií v kontrolovaných priestoroch s vysokou teplotou s malým alebo žiadnym kyslíkom. Recyklačné zariadenia môžu po rozklade extrahovať rôzne kovy zemín. Hlavnou nevýhodou pyrometalurgie je, že počas procesu vykurovania uvoľňuje oxidy dusíka a síru a zariadenia by mali tieto emisie kontrolovať.

Hydrometalurgia je opakom pyrometalurgie. Ide o nízkoteplotný proces, ktorý rozpúšťa recyklované batérie v špeciálnom roztoku. Recyklačné zariadenia tiež extrahujú kovy zeminy po rozklade. Najväčším problémom hydrometalurgie je, že produkuje odpadové vody, ktoré musia zariadenia bezpečne a opatrne likvidovať.

Priama recyklácia

Priama recyklácia je mechanický proces, pri ktorom sa vybité batérie recyklujú a renovujú. Je to lacný a dostupný systém. Len si všimnite, že renovované batérie už nie sú vhodné pre svoju pôvodnú zamýšľanú funkciu – môžete ich použiť iba ako záložné zdroje energie.

Zahrajte si svoju rolu vedieť, ako zlikvidovať vybité batérie. C&EN uvádza, že iba päť percent lítium-iónových batérií sa recykluje, pretože spotrebitelia a výrobcovia dodržiavajú neopatrné metódy likvidácie.

Technologické pokroky budú pokračovať v zefektívňovaní recyklačných systémov

Miera recyklácie sa celosvetovo nezlepší zo dňa na deň. Domácnosti, súkromné ​​subjekty, neziskové organizácie a vládne orgány musia pracovať na využívaní efektívnych recyklačných technológií a snažiť sa ich integrovať do miestnych politík odpadového hospodárstva. Príliš veľa pokročilých triediacich systémov je stále nedostatočne využívaných. Len si všimnite, že efektívne recyklačné systémy len zmierňujú škody narastajúceho spoločenského problému s odpadom. Každý by sa mal stále sústrediť na elimináciu plastových výrobkov na jedno použitie.