Recomandări esențiale
- Reciclarea mecanică refolosește materialele prin metode fizice, dar generează produse secundare de o calitate mai slabă. Deși este mai economică, compromite integritatea materialelor reciclabile.
- Reciclarea chimică descompune deșeurile în componentele lor elementare, oferind o soluție pentru o gamă mai variată de deșeuri. Piroliza, gazeificarea și solvoliza sunt exemple de reciclare chimică.
- Automatele de colectare inversă și programele de stimulare încurajează reciclarea, dar sunt limitate de tipurile de materiale reciclabile pe care le pot prelua. Valorificarea deșeurilor pentru energie și reciclarea bateriilor litiu-ion prezintă, de asemenea, un potențial semnificativ.
Procentul de reciclare la nivel global este în declin, în ciuda eforturilor organizațiilor non-profit și ale ecologiștilor de a crește gradul de conștientizare. Diverse tipuri de deșeuri ajung încă în aceleași gropi de gunoi. Deși gestionarea defectuoasă a deșeurilor are mai mulți factori cauzali, procesele de reciclare neuniforme și colectările sunt printre principalii vinovați. Multe țări continuă să utilizeze sisteme depășite și ieftine.
Astfel, în contextul evoluției tehnologiilor de reciclare, care sunt acele metode care au un impact major?
1. Reciclarea mecanică
Reciclarea mecanică presupune transformarea materialelor colectate prin diverse procese fizice, precum fragmentarea, topirea și modelarea. Aceasta menține structura chimică a materialelor reciclabile, ceea ce înseamnă că nu este posibilă amestecarea diferitelor tipuri. Acest proces este frecvent utilizat de autoritățile de gestionare a deșeurilor pentru a refolosi articole din hârtie, sticlă, metal și plastic.
Multe organizații publice și private recurg la reciclarea mecanică, deoarece este mai puțin costisitoare comparativ cu alte tehnologii. Chiar și în regim DIY, se construiesc echipamente artizanale pentru mărunțirea, topirea și modelarea materialelor reciclabile.
Totuși, un neajuns al reciclării mecanice constă în faptul că, în general, produce materiale secundare de o calitate inferioară în comparație cu alte metode. Procesele fizice riguroase diminuează rezistența structurală a materialelor reciclabile. De exemplu, pungile de hârtie și sticlele de plastic fabricate exclusiv din materiale reciclate pot părea mai fragile.
2. Reciclarea chimică
Credite imagine: IBM Research/Flickr
Reciclarea chimică descompune deșeurile în elementele lor de bază. Produce monomeri individuali care sunt refolosiți pentru a crea produse noi – materialele reciclabile își pierd forma inițială, adoptând o altă stare fizică.
Cel mai mare avantaj al reciclării chimice este capacitatea sa de a prelucra o gamă mult mai extinsă de deșeuri. Procesele mecanice nu pot recicla articolele „murdare”. Multe instalații de gestionare a deșeurilor trimit la groapa de gunoi materialele reciclabile corodate, murdare sau contaminate (de exemplu, sticle de plastic cu resturi de suc sau ambalaje de carne crudă).
OCDE raportează că doar aproximativ nouă procente din deșeurile de plastic sunt reciclate. În prezent, există trei modalități principale de reciclare chimică.
Piroliza
Piroliza implică încălzirea materialelor reciclabile la temperaturi ridicate, între 400 și 800 grade Celsius, în absența oxigenului. Este frecvent utilizată în gestionarea materialelor plastice complexe. Acest proces descompune materialele la nivel molecular, transformându-le în bio-ulei reciclat, gaz de sinteză sau produse secundare de tip cărbune. Produsele rezultate în urma pirolizei sunt de o calitate similară cu materialele originale. Un videoclip demonstrează excelent modul în care reciclarea chimică, spre deosebire de metodele mecanice, menține calitatea materialelor.
FHWA menționează că șoferii americani aruncă anual peste 280 de milioane de anvelope auto, dar producătorii nu pot folosi cauciuc reciclat, deși durabil, nesigur. Big Atom Tire Recycling rezolvă această problemă prin piroliză. Echipa sa descompune chimic anvelopele uzate în petrol și plastic, care pot fi folosite ca materii prime pentru anvelope noi și sigure.
Gazeificarea
Gazeificarea este un procedeu termochimic de reciclare care presupune încălzirea materialelor reciclabile la temperaturi între 800 și 1200 grade Celsius, cu o cantitate limitată de oxigen. Este folosită pentru a descompune plasticul uzat, biomasa și deșeurile organice. Totuși, spre deosebire de piroliză, acest sistem complex necesită o temperatură mult mai ridicată pentru a genera căldură, electricitate și gaz de sinteză. Gazeificarea reprezintă, de asemenea, o metodă eficientă de a obține energie curată din materialele reciclabile aruncate. Consumul de combustibili fosili ar putea scădea la nivel global dacă energia ar fi furnizată de panouri solare și deșeuri reciclate.
Solvoliza
Solvoliza este un proces termochimic la temperatură joasă, care dizolvă materialele reciclabile într-un solvent special, la temperaturi între 100 și 300 grade Celsius. Este o metodă eficientă de a recicla poliesterii sau poliuretanii. De obicei, instalațiile de gestionare a deșeurilor trimit aceste tipuri de deșeuri plastice amestecate la groapa de gunoi, deoarece nu sunt pretabile reciclării mecanice.
Desigur, solvoliza este eficientă și pentru biomaterie și deșeuri organice. Cele mai frecvente produse rezultate în urma solvolizei includ combustibil, oligomeri și monomeri. Aceste materiale reciclate sunt versatile; producătorii le pot utiliza pentru a fabrica produse din plastic de calitate, alcool etilic și lubrifianți.
Deși piroliza, gazeificarea și solvoliza sunt superioare sistemelor de reciclare mecanică, doar câteva instalații de gestionare a deșeurilor își permit investiții în astfel de tehnologii. Din păcate, acestea sunt costisitoare și necesită întreținere riguroasă. S-ar putea ca aceste sisteme să devină standard la nivel mondial abia în decenii.
3. Distribuitoarele inverse
Credite imagine: Donald_Trung/Wikimedia Commons
Automatele de distribuție inversă (RVM) stimulează reciclarea prin recompensarea persoanelor care depun materiale reciclabile (de exemplu, recipiente goale din sticlă, sticle de plastic și cutii de aluminiu). De obicei, acestea oferă cupoane, carduri de reducere sau sume de bani. Reciclarea se face simplu: se introduc materialele în aparat, se colectează recompensele și deșeurile sunt sortate automat. Principalul dezavantaj al RVM-urilor este selectivitatea lor în ceea ce privește materialele reciclabile pe care le acceptă. Dat fiind faptul că majoritatea unităților de gestionare a deșeurilor utilizează încă procese mecanice, acestea nu își pot permite să primească materiale reciclabile contaminate care ar putea ajunge la groapa de gunoi.
Multe mărci din sectorul de vânzare cu amănuntul adoptă un concept similar, încurajând consumatorii să recicleze anumite articole. Un exemplu în acest sens este procesul de reciclare al companiei Apple. Aceasta își stimulează utilizatorii să depună vechile gadget-uri Apple în schimbul unor promoții și reduceri speciale.
4. Valorificarea deșeurilor pentru energie (WtE)
Sistemele Waste-to-Energy (WtE) refolosesc deșeurile municipale, industriale și agricole printr-o ardere controlată la temperaturi ridicate. Procesul generează produse secundare de energie curată (de exemplu, căldură și electricitate). Pe o scară mai largă, tehnologiile WtE ar putea contribui la creșterea accesibilității resurselor energetice alternative.
Deși sistemele WtE și gazeificarea au un proces similar și generează aceleași produse secundare, diferă în ceea ce privește tehnologia utilizată. Gazeificarea încălzește articolele reziduale cu oxigen limitat, în timp ce WtE incinerează direct materialele reciclabile. De asemenea, WtE nu poate produce gaz de sinteză.
5. Reciclarea bateriilor litiu-ion
Având în vedere dependența tot mai mare a societății de dispozitive electrice, precum smartphone-uri, scutere și mașini electrice, cererea pentru baterii litiu-ion este în continuă creștere.
IEA raportează că cererea pentru vehicule electrice a crescut de la 330 la 550 GWh în 2022. Deși bateriile litiu-ion sunt, probabil, mai puțin nocive decât combustibilii fosili, producția lor în masă va declanșa, în mod involuntar, mai multe proiecte miniere.
Cea mai bună abordare constă în adoptarea unor sisteme de reciclare mai durabile. Unitățile de eliminare și reciclare a bateriilor ar trebui să pună în aplicare aceste procese, astfel încât producătorii de baterii li-ion să nu mai fie nevoiți să se bazeze pe materiale neprelucrate.
Pirometalurgia
Pirometalurgia este o ramură a pirolizei. Aceasta implică încălzirea bateriilor reciclate în spații controlate, la temperaturi ridicate, cu puțin sau deloc oxigen. Instalațiile de reciclare pot extrage diferite metale pământoase după descompunere. Principalul dezavantaj al pirometalurgiei este că emite oxid de azot și sulf în timpul procesului de încălzire, iar instalațiile trebuie să gestioneze aceste emisii.
Hidrometalurgia
Hidrometalurgia este opusul pirometalurgiei. Este un proces la temperatură joasă care dizolvă bateriile reciclate într-o soluție specială. Și în acest caz, instalațiile de reciclare pot extrage metale pământoase după descompunere. Principala problemă a hidrometalurgiei este generarea de ape uzate, pe care instalațiile trebuie să le elimine în siguranță și cu responsabilitate.
Reciclarea directă
Reciclarea directă este un proces mecanic prin care bateriile uzate sunt reciclate și recondiționate. Este un sistem accesibil și ieftin. Trebuie reținut că bateriile recondiționate nu mai sunt adecvate pentru funcția lor inițială – pot fi utilizate doar ca surse de alimentare de rezervă.
Progresele tehnologice vor eficientiza sistemele de reciclare
Procentul de reciclare la nivel mondial nu se va îmbunătăți peste noapte. Gospodăriile, entitățile private, organizațiile neguvernamentale și organismele guvernamentale trebuie să conlucreze pentru a utiliza tehnologii eficiente de reciclare și pentru a le implementa în politicile locale de gestionare a deșeurilor. Prea multe sisteme avansate de sortare sunt încă subutilizate. Trebuie reținut că sistemele eficiente de reciclare doar atenuează prejudiciile cauzate de problema tot mai gravă a deșeurilor societății. Toată lumea ar trebui să se concentreze în continuare pe eliminarea produselor din plastic de unică folosință.