Viktiga slutsatser
- Mekanisk återvinning bearbetar material med fysiska metoder, men ofta skapas produkter av sämre kvalitet. Även om det är ekonomiskt, kan det minska materialets hållbarhet.
- Kemisk återvinning bryter ner avfall till grundläggande beståndsdelar och kan hantera ett större utbud av material. Metoder inkluderar pyrolys, förgasning och solvolys.
- Automater och belöningssystem ökar återvinningen, men är begränsade av vilka material de kan ta emot. Även återvinning av avfall till energi samt litiumjonbatterier har potential.
Trots att ideella organisationer och miljöaktivister ökar medvetenheten, stiger återvinningsgraden globalt. Olika sorters avfall hamnar fortfarande tillsammans på soptippar. En stor orsak till undermålig avfallshantering är bristen på konsekventa återvinningsprocesser och insamlingar. Många länder använder fortfarande billiga, men otidsenliga system.
Så när tekniken för återvinning utvecklas, vilka metoder har störst potential?
1. Mekanisk återvinning
Mekanisk återvinning återanvänder insamlade material med olika fysiska metoder, som sönderdelning, smältning och omformning. Materialets kemiska sammansättning bibehålls, vilket innebär att olika material inte kan blandas. Denna metod används ofta för papper, glas, metall och plast.
Många inom offentlig och privat sektor använder mekanisk återvinning eftersom det är billigare än andra metoder. Det finns till och med de som i hemmiljö maler, smälter och formar om återvinningsbart material.
En nackdel med mekanisk återvinning är att det ofta skapas biprodukter av lägre kvalitet. De fysiska processerna kan påverka hållbarheten i det återvunna materialet. Det är till exempel vanligt att papperspåsar och plastflaskor av 100 % återvunnet material känns tunnare.
2. Kemisk återvinning
Bildkälla: IBM Research/Flickr
Kemisk återvinning sönderdelar avfall till dess grundläggande byggstenar. Det skapar enskilda monomerer som sedan kan återanvändas till nya produkter. Det återvunna materialet behåller inte sin ursprungliga form, utan antar ett helt annat tillstånd.
Den största fördelen med kemisk återvinning är att det kan hantera ett mycket bredare utbud av avfall. Mekaniska metoder kan inte återvinna ”smutsiga” material. De flesta anläggningar skickar rostiga, nedsmutsade eller kontaminerade material (som plastflaskor med rester av juice och köttförpackningar) till deponier.
OECD rapporterar att endast nio procent av plastavfallet återvinns. Det finns idag tre olika typer av kemisk återvinning.
Pyrolys
Pyrolys hettar upp återvinningsbart material i hög temperatur, utan syre, vid temperaturer mellan 400 och 800 grader Celsius. Det är en vanlig metod för att hantera komplexa plaster. Processen bryter ner dem på molekylnivå och omvandlar dem till bioolja, syntesgas eller träkol. Produkterna som skapas av pyrolys är nästan av samma kvalitet som originalmaterial. Denna video visar på ett bra sätt hur kemisk återvinning, till skillnad från mekanisk, bibehåller kvaliteten.
Enligt FHWA slänger bilister i USA över 280 miljoner däck per år. Tillverkare kan inte slentrianmässigt använda återvunnet gummi, som kanske inte är säkert. Företaget Big Atom Tire Recycling löser problemet genom pyrolys. De bryter ner gamla däck till råolja och plast som kan användas som råmaterial i nya, pålitliga däck.
Förgasning
Förgasning är en termokemisk process där återvinningsbart material hettas upp till mellan 800 och 1200 grader Celsius med begränsad tillgång till syre. Processen kan bryta ner använd plast, biomassa och organiskt avfall. Till skillnad från pyrolys kräver detta system en mycket högre temperatur för att skapa värme, elektricitet och syntesgas. Förgasning är också en effektiv metod för att generera ren energi från avfall. Användningen av fossila bränslen skulle minska om man istället tog energi från solpaneler och återvunnet avfall.
Solvolys
Solvolys är en termokemisk process som sker vid lägre temperatur. Den löser upp återvinningsbart material i ett särskilt lösningsmedel vid mellan 100 och 300 grader Celsius. Det är effektivt för att återvinna polyestrar och polyuretaner. Anläggningar skickar ofta dessa typer av blandad plast till deponier, eftersom de inte kan hanteras med mekanisk återvinning.
Solvolys kan även hantera biomaterial och organiskt avfall. De vanligaste biprodukterna är bränsle, oligomerer och monomerer. Dessa återvunna material kan användas för att tillverka kvalitetsplast, etanol och smörjmedel.
Trots att pyrolys, förgasning och solvolys är bättre än mekanisk återvinning, har få avfallsanläggningar råd att investera i dem. Tyvärr är dessa metoder dyra i både inköp och underhåll. Det kan dröja flera årtionden innan de blir standardmetoder globalt.
3. Returautomater
Bildkälla: Donald_Trung/Wikimedia Commons
Returautomater uppmuntrar återvinning genom att belöna de som lämnar in material som tomma glasbehållare, plastflaskor och aluminiumburkar. De delar ut kuponger, rabattkort eller kontanter. När du lägger in ditt återvinningsbara material i automaten, sorterar den automatiskt avfallet åt dig. Den största nackdelen med returautomater är att de är noggranna med vilka material de tar emot. Eftersom de flesta anläggningar fortfarande använder mekaniska processer, kan de inte ta emot förorenat material som kan hamna på deponier.
Företag inom detaljhandeln använder liknande metoder för att uppmuntra konsumenter att återvinna specifika produkter. Ett exempel är Apples återvinningsprocess. De uppmuntrar användare att lämna in sina gamla Apple-produkter i utbyte mot kampanjer och rabatter.
4. Avfall till energi (WtE)
Avfall till energi återvinner kommunalt, industri- och jordbruksavfall genom kontrollerad förbränning vid höga temperaturer. Det skapar ren energi, till exempel värme och elektricitet. WtE-tekniker kan bidra till att göra alternativa energikällor mer tillgängliga.
Medan WtE och förgasning följer samma process och skapar samma biprodukter, använder de olika tekniker. Förgasning hettar upp avfall med begränsad tillgång till syre, medan WtE förbränner återvinningsbart material direkt. Dessutom kan WtE inte producera syntesgas.
5. Återvinning av litiumjonbatterier
Samhällets växande användning av eldrivna enheter som mobiltelefoner, skotrar och elbilar ökar efterfrågan på litiumjonbatterier.
IEA rapporterar att efterfrågan på elbilar ökade från 330 till 550 GWh år 2022. Även om litiumjonbatterier utan tvekan är mindre skadliga än fossila bränslen, kommer massproduktion att leda till fler gruvprojekt.
Det bästa alternativet är att använda hållbara återvinningssystem. Batteriåtervinningsanläggningar bör utföra dessa processer så att tillverkare kan sluta förlita sig på originalmaterial.
Pyrometallurgi
Pyrometallurgi är en del av pyrolys. Här hettas gamla batterier upp i kontrollerade utrymmen med hög temperatur och lite eller inget syre. Anläggningar kan utvinna olika jordmetaller efter nedbrytningen. Den största nackdelen med pyrometallurgi är att det släpper ut kväveoxid och svavel under uppvärmningen. Utsläppen måste kontrolleras.
Hydrometallurgi
Hydrometallurgi är motsatsen till pyrometallurgi. Det är en process vid låg temperatur där gamla batterier löses upp i en särskild lösning. Återvinningsanläggningar kan sedan utvinna jordmetaller. Det största problemet är att hydrometallurgi skapar avloppsvatten som måste tas om hand på ett säkert sätt.
Direkt återvinning
Direkt återvinning är en mekanisk metod där döda batterier återvinns och renoveras. Det är en billig och tillgänglig metod. Observera dock att renoverade batterier inte längre är lämpade för sitt ursprungliga syfte. De kan endast användas som reservkraftkällor.
Tekniska framsteg kommer fortsätta att effektivisera återvinningssystem
Återvinningsgraden kommer inte att öka över en natt. Hushåll, företag, ideella organisationer och myndigheter måste tillsammans arbeta för att använda effektiv återvinningsteknik och införa det i lokala avfallshanteringsplaner. Alltför många avancerade sorteringssystem används fortfarande inte fullt ut. Kom ihåg att även effektiva återvinningssystem endast minskar skadorna av samhällets växande avfallsproblem. Alla bör fortsätta att fokusera på att undvika engångsprodukter i plast.