Table of Contents
Klíčové věci
- Mechanická recyklace znovu využívá materiály prostřednictvím fyzikálních procesů, ale produkuje vedlejší produkty nižší kvality. Je to levnější, ale narušuje integritu recyklovatelných materiálů.
- Chemická recyklace rozkládá odpad na jednotlivé monomery a pojme širší škálu odpadů. Pyrolýza, zplyňování a solvolýza jsou druhy chemické recyklace.
- Reverzní prodejní automaty a motivační programy podporují recyklaci, ale jsou omezeny recyklovatelnými materiály, které přijímají. Potenciál má také využití energie z odpadu a recyklace lithium-iontových baterií.
Míra recyklace celosvětově stagnuje, přestože neziskové organizace (NPO) a ekologové zvyšují povědomí. Různé druhy odpadu stále končí na stejných skládkách. Zatímco na špatném nakládání s odpady přispívá několik faktorů, na vině jsou především nedůsledné recyklační procesy a sběry. Mnoho zemí stále používá levné, ale zastaralé systémy.
Jaké typy recyklačních technologií mají tedy s pokrokem recyklačních technologií největší dopad?
1. Mechanická recyklace
Mechanická recyklace znovu využívá shromážděné materiály prostřednictvím různých fyzikálních procesů, jako je drcení, tavení a reformování. Zachovává chemickou strukturu recyklovatelných materiálů, což znamená, že nemůžete míchat různé materiály. Úřady pro nakládání s odpady často používají tento proces při opětovném použití papíru, skla, kovu a plastových předmětů.
Mnoho veřejných a soukromých sektorů spoléhá na procesy mechanické recyklace, protože jsou levnější než jiné recyklační technologie. Kutilové dokonce vytvářejí provizorní zařízení, která melou, taví a formují recyklovatelné materiály.
Jednou nevýhodou mechanické recyklace je však to, že obecně produkuje vedlejší produkty nižší kvality než jiné systémy. Tvrdé fyzikální procesy narušují strukturální integritu recyklovatelných materiálů. Můžete si například všimnout, že papírové sáčky a plastové lahve vyrobené ze 100% recyklovaných materiálů působí křehce.
2. Chemická recyklace
Image Credits: IBM Research/Flickr
Chemická recyklace rozkládá odpad na základní stavební bloky. Vyrábí jednotlivé monomery a přeměňuje je na nové produkty – recyklovatelné látky si již nezachovávají své původní formy. Ve skutečnosti přijímají úplně jiný stav hmoty.
Největší výhodou chemické recyklace je, že pojme mnohem širší škálu odpadů. Mechanické procesy nemohou recyklovat „špinavé“ předměty. Většina závodů na nakládání s odpady posílá zkorodované, znečištěné nebo kontaminované recyklovatelné materiály (např. plastové lahve se zbytky šťávy a obaly se syrovým masem) na skládky.
The OECD dokonce uvádí, že pouze devět procent plastového odpadu se recykluje. V současnosti existují tři druhy chemické recyklace.
Pyrolýza
Pyrolýza ohřívá recyklovatelné materiály při vysokoteplotním tepelném rozkladu bez kyslíku v rozsahu od 752 do 1 472 stupňů Fahrenheita. Je to běžné při správě složitých plastů. Proces je rozloží na molekulární úroveň a vrátí je zpět na recyklovaný bio-olej, syntézní plyn nebo vedlejší produkty dřevěného uhlí. Vedlejší produkty pyrolýzy jsou téměř stejné kvality jako původní materiály. Toto video ukazuje vynikající ukázku toho, jak chemická recyklace na rozdíl od mechanických procesů udržuje kvalitu.
The FHWA uvádí, že američtí motoristé ročně vyřadí 280+ milionů pneumatik pro automobily, přesto výrobci nemohou bezstarostně používat udržitelnou, ale nebezpečnou repasovanou pryž. Big Atom Tire Recycling řeší tento problém pyrolýzou. Její tým chemicky rozkládá vyřazené pneumatiky na ropu a plasty, které by mohly sloužit jako suroviny pro zcela nové spolehlivé silniční pneumatiky.
Zplyňování
Zplyňování je proces termochemické recyklace, který ohřívá recyklovatelné materiály na 1 472 až 2 192 stupňů Fahrenheita s omezeným množstvím kyslíku. Rozkládá použitý plast, biomasu a organický odpad. Na rozdíl od pyrolýzy však tento složitý systém vyžaduje mnohem vyšší teplotu k vytvoření tepla, elektřiny a syntézního plynu (syngas). Zplyňování také představuje účinný způsob výroby čisté energie z vyřazených recyklovatelných materiálů. Spotřeba fosilních paliv by celosvětově klesla, kdyby lidé získávali energii ze solárních panelů a recyklovaného odpadu.
Solvolýza
Solvolýza je nízkoteplotní termochemický proces, který rozpouští recyklovatelné látky ve speciálním rozpouštědle při 212 až 572 stupních Fahrenheita. Je to účinný způsob recyklace polyesterů nebo polyuretanů. Zařízení pro nakládání s odpady obvykle posílají tyto typy směsného plastového odpadu na skládky, protože nemohou odolat mechanické recyklaci.
Solvolýza samozřejmě pojme i biohmotu a organický odpad. Mezi nejběžnější vedlejší produkty solvolýzy patří palivo, oligomery a monomery. Tyto recyklované materiály jsou všestranné; výrobci je mohou použít k výrobě kvalitních plastových výrobků, etanolalkoholu a maziv.
Pyrolýza, zplyňování a solvolýza jsou sice lepší než systémy mechanické recyklace, ale jen několik zařízení na nakládání s odpady do nich může investovat. Bohužel jsou drahé na nákup a údržbu. Může trvat desetiletí, než se stanou standardními recyklačními technologiemi po celém světě.
3. Reverzní prodejní automaty
Obrázkové kredity: Donald_Trung/Wikimedia Commons
Reverzní prodejní automaty (RVM) podporují recyklaci tím, že povzbuzují lidi, aby za odměny vkládali recyklovatelné materiály (např. prázdné skleněné nádoby, plastové lahve a hliníkové plechovky). Obvykle rozdávají kupony, slevové karty nebo hotovost. Stačí do stroje vložit své recyklovatelné materiály, vyzvedněte si odměny a odpad za vás automaticky vytřídí. Největším omezením RVM je, že jsou vybíraví s recyklovatelnými materiály, které přijímají. Protože většina zařízení pro nakládání s odpady stále používá mechanické procesy, nemohou riskovat, že dostanou kontaminované recyklovatelné materiály, které by mohly skončit na skládkách.
Maloobchodní značky napodobují stejný koncept tím, že podněcují spotřebitele k recyklaci konkrétních položek. Vezměte si jako příklad recyklační proces společnosti Apple. Vybízí uživatele, aby vložili své staré gadgety Apple výměnou za speciální promo akce a slevy.
4. Přeměna odpadu na energii (WtE)
Waste-to-Energy recykluje komunální, průmyslový a zemědělský odpad prostřednictvím vysokoteplotního řízeného spalování. Produkuje čisté energetické vedlejší produkty (např. teplo a elektřinu). Ve větším měřítku by technologie WtE mohly přispět k širší dostupnosti alternativních zdrojů energie.
Zatímco WtE a zplyňování se řídí stejným procesem a produkují stejné vedlejší produkty, všimněte si, že využívají různé technologie. Zplyňování ohřívá odpad v omezeném množství kyslíku, zatímco WtE přímo spaluje recyklovatelné látky. WtE také neumí vyrábět syntézní plyn.
5. Recyklace lithium-iontových baterií
S rostoucí závislostí společnosti na zařízeních s elektrickým pohonem, jako jsou chytré telefony, skútry a elektrická auta, poptávka po lithium-iontových bateriích neustále roste.
IEA uvádí, že poptávka po EV vzrostla v roce 2022 z 330 na 550 GWh. A zatímco lithium-iontové baterie jsou pravděpodobně méně škodlivé než fosilní paliva, jejich hromadná výroba bezděčně spustí další těžební projekty.
Nejlepším přístupem je sledovat udržitelnější recyklační systémy. Zařízení na likvidaci a recyklaci baterií by měla provádět tyto procesy, aby výrobci li-iontů mohli přestat spoléhat na původní materiály.
Pyrometalurgie
Pyrometalurgie spadá pod pyrolýzu. Zahrnuje zahřívání recyklovaných baterií v kontrolovaných, vysokoteplotních prostorách s malým nebo žádným kyslíkem. Recyklační zařízení mohou po rozkladu extrahovat různé kovy zeminy. Hlavní nevýhodou pyrometalurgie je, že během procesu ohřevu uvolňuje oxidy dusíku a síru a zařízení by měla tyto emise kontrolovat.
Hydrometalurgie
Hydrometalurgie je opakem pyrometalurgie. Jde o nízkoteplotní proces, který rozpouští recyklované baterie ve speciálním roztoku. Recyklační zařízení také extrahují kovy zeminy po rozkladu. Největším problémem hydrometalurgie je to, že produkuje odpadní vody, které musí zařízení bezpečně a opatrně likvidovat.
Přímá recyklace
Přímá recyklace je mechanický proces, při kterém jsou vybité baterie recyklovány a renovovány. Je to levný a dostupný systém. Jen si uvědomte, že repasované baterie již nejsou vhodné pro svou původní zamýšlenou funkci – můžete je používat pouze jako záložní zdroje energie.
Tech Advancements bude pokračovat ve zefektivňování recyklačních systémů
Míra recyklace se celosvětově nezlepší přes noc. Domácnosti, soukromé subjekty, neziskové organizace a vládní orgány musí pracovat na využití účinných recyklačních technologií a pokusit se je začlenit do místních politik nakládání s odpady. Příliš mnoho pokročilých třídicích systémů je stále nedostatečně využíváno. Jen poznamenejte, že účinné recyklační systémy pouze zmírňují škody způsobené rostoucím problémem společnosti s odpady. Všichni by se měli stále soustředit na odstranění plastových výrobků na jedno použití.