کدام نوع از فناوری بازیافت بیشترین تأثیر را دارد؟

برخی از بازیافت ها موثرتر از بقیه هستند.

نکات کلیدی

• بازیافت مکانیکی مواد را از طریق فرآیندهای فیزیکی تغییر کاربری می دهد اما محصولات جانبی با کیفیت پایین تری تولید می کند. ارزان تر است اما یکپارچگی مواد قابل بازیافت را به خطر می اندازد.
• بازیافت شیمیایی زباله ها را به مونومرهای منفرد تجزیه می کند و طیف وسیع تری از زباله ها را در خود جای می دهد. پیرولیز، گازی شدن و سولوولیز انواع بازیافت شیمیایی هستند.
• ماشین‌های فروش معکوس و برنامه‌های تشویقی بازیافت را تشویق می‌کنند، اما آنها با بازیافت‌هایی که می‌پذیرند محدود می‌شوند. بازیافت باتری‌های اتلاف به انرژی و لیتیوم یون نیز پتانسیل بالایی دارد.

علیرغم افزایش آگاهی سازمان های غیرانتفاعی (NPOs) و محیط بانان، نرخ بازیافت در سراسر جهان رو به افزایش است. انواع مختلف زباله هنوز در همان محل های دفن زباله ختم می شود. در حالی که عوامل متعددی در مدیریت ضعیف زباله نقش دارند، فرآیندهای بازیافت ناسازگار و مجموعه‌ها عمدتاً مقصر هستند. بسیاری از کشورها هنوز از سیستم های ارزان و در عین حال قدیمی استفاده می کنند.

بنابراین، با پیشرفت فناوری های بازیافت، کدام نوع از فناوری بازیافت بیشترین تأثیر را دارد؟

1. بازیافت مکانیکی

بازیافت مکانیکی مواد جمع‌آوری‌شده را از طریق فرآیندهای فیزیکی مختلف، مانند خرد کردن، ذوب کردن و اصلاح کردن، مجدداً مورد استفاده قرار می‌دهد. ساختار شیمیایی مواد قابل بازیافت را حفظ می کند، به این معنی که شما نمی توانید مواد مختلف را با هم مخلوط کنید. مقامات ضایعات اغلب از این فرآیند هنگام استفاده مجدد از کاغذ، شیشه، فلز و اقلام پلاستیکی استفاده می کنند.

بسیاری از بخش‌های دولتی و خصوصی به فرآیندهای بازیافت مکانیکی متکی هستند زیرا ارزان‌تر از سایر فناوری‌های بازیافت هستند. دست سازان حتی تنظیمات موقتی می سازند که مواد قابل بازیافت را آسیاب، ذوب و قالب می کنند.

با این حال، یک نقطه ضعف بازیافت مکانیکی این است که عموماً محصولات جانبی با کیفیت پایین‌تری نسبت به سایر سیستم‌ها تولید می‌کند. فرآیندهای فیزیکی سخت، یکپارچگی ساختاری مواد قابل بازیافت را به خطر می اندازد. به عنوان مثال، ممکن است متوجه شوید که کیسه های کاغذی و بطری های پلاستیکی ساخته شده از مواد 100٪ بازیافتی، شل و ول می شوند.

2. بازیافت مواد شیمیایی

بازیافت مواد شیمیایی زباله ها را به بلوک های ساختمانی اصلی خود تجزیه می کند. مونومرهای منفرد تولید می کند و آنها را به محصولات جدید تبدیل می کند—مواد قابل بازیافت دیگر شکل اصلی خود را حفظ نمی کنند. در واقع، آنها به طور کلی حالت دیگری از ماده را اتخاذ می کنند.

بزرگترین مزیت بازیافت شیمیایی این است که طیف وسیع تری از زباله ها را در خود جای می دهد. فرآیندهای مکانیکی نمی توانند اقلام “کثیف” را بازیافت کنند. بیشتر کارخانه‌های مدیریت زباله، مواد قابل بازیافت خورده، کثیف یا آلوده (مانند بطری‌های پلاستیکی با آب باقی‌مانده و بسته‌های گوشت خام) را به محل‌های دفن زباله می‌فرستند.

OECD حتی گزارش می دهد که تنها 9 درصد زباله های پلاستیکی بازیافت می شوند. در حال حاضر سه نوع بازیافت شیمیایی وجود دارد.

پیرولیز

پیرولیز مواد قابل بازیافت را در دمای بالا و تجزیه حرارتی بدون اکسیژن از 752 تا 1472 درجه فارنهایت گرم می کند. در مدیریت پلاستیک های پیچیده رایج است. این فرآیند آنها را تا سطح مولکولی تجزیه می کند و آنها را به روغن های زیستی بازیافتی، گاز سنتز یا محصولات جانبی زغال چوب برمی گرداند. محصولات جانبی پیرولیز تقریباً از کیفیتی مشابه با مواد اولیه برخوردار هستند. این ویدئو نشان می دهد که چگونه بازیافت شیمیایی، برخلاف فرآیندهای مکانیکی، کیفیت را حفظ می کند.

FHWA بیان می‌کند که رانندگان آمریکایی سالانه بیش از 280 میلیون لاستیک خودرو را دور می‌اندازند، اما تولیدکنندگان نمی‌توانند بی‌دقت از لاستیک‌های تغییر کاربری پایدار و در عین حال ناایمن استفاده کنند. بازیافت تایر Big Atom این مشکل را از طریق پیرولیز حل می کند. تیم آن لاستیک های قراضه را به صورت شیمیایی به نفت خام و پلاستیک تجزیه می کند که می تواند به عنوان مواد خام برای تایرهای جاده ای کاملاً جدید و قابل اعتماد باشد.

گازی شدن

گازی شدن یک فرآیند بازیافت ترموشیمیایی است که مواد قابل بازیافت را در دمای 1472 تا 2192 درجه فارنهایت با اکسیژن محدود گرم می کند. پلاستیک استفاده شده، زیست توده و زباله های آلی را تجزیه می کند. اما برخلاف پیرولیز، این سیستم پیچیده برای ایجاد گرما، الکتریسیته و گاز سنتز (سنگ سنتز) به دمای بسیار گرمتری نیاز دارد. گازی شدن همچنین یک روش کارآمد برای تولید انرژی پاک از مواد قابل بازیافت دور ریخته شده ارائه می دهد. اگر مردم انرژی را از پنل های خورشیدی و زباله های بازیافتی تهیه کنند، مصرف سوخت فسیلی در سراسر جهان کاهش می یابد.

حلولیز

Solvolysis یک فرآیند ترموشیمیایی با دمای پایین است که مواد قابل بازیافت را در یک حلال خاص در دمای 212 تا 572 درجه فارنهایت حل می کند. این یک راه کارآمد برای بازیافت پلی استرها یا پلی اورتان ها است. تأسیسات مدیریت زباله معمولاً این نوع زباله های پلاستیکی مخلوط را به محل های دفن زباله می فرستند زیرا آنها نمی توانند بازیافت مکانیکی را تحمل کنند.

البته، solvolysis همچنین مواد زیستی و زباله های آلی را در خود جای می دهد. متداول ترین محصولات جانبی حلالیز عبارتند از سوخت، الیگومرها و مونومرها. این مواد بازیافتی همه کاره هستند. تولیدکنندگان می توانند از آنها برای تولید محصولات پلاستیکی با کیفیت، الکل اتانول و روان کننده ها استفاده کنند.

در حالی که پیرولیز، گازسازی و حلولیز نسبت به سیستم‌های بازیافت مکانیکی برتری دارند، تنها تعداد کمی از تسهیلات مدیریت زباله می‌توانند روی آنها سرمایه‌گذاری کنند. متأسفانه، خرید و نگهداری آنها گران است. ممکن است چندین دهه طول بکشد تا آنها به فناوری های بازیافت استاندارد در سراسر جهان تبدیل شوند.

3. ماشین های فروش معکوس

ماشین‌های فروش معکوس (RVM) با تشویق مردم به سپرده‌گذاری مواد قابل بازیافت (مانند ظروف شیشه‌ای خالی، بطری‌های پلاستیکی و قوطی‌های آلومینیومی) برای پاداش، بازیافت را ترویج می‌کنند. آنها معمولاً کوپن، کارت تخفیف یا پول نقد می دهند. فقط مواد قابل بازیافت خود را در دستگاه قرار دهید، جوایز خود را جمع آوری کنید و به طور خودکار زباله های شما را برای شما مرتب می کند. بزرگترین محدودیت RVM ها این است که آنها در مورد بازیافت پذیرهایی که می پذیرند سختگیر هستند. از آنجایی که بیشتر تأسیسات مدیریت پسماند هنوز از فرآیندهای مکانیکی استفاده می‌کنند، نمی‌توانند خطر دریافت مواد بازیافتی آلوده را که ممکن است در محل‌های دفن زباله قرار گیرند، به خطر بیندازند.

برندهای خرده فروشی با تشویق مصرف کنندگان به بازیافت اقلام خاص از همین مفهوم تقلید می کنند. به عنوان مثال فرآیند بازیافت اپل را در نظر بگیرید. این کاربران را تشویق می کند تا ابزارهای قدیمی اپل خود را در ازای تبلیغات و تخفیف های ویژه واریز کنند.

4. زباله به انرژی (WtE)

زباله به انرژی زباله های شهری، صنعتی و کشاورزی را از طریق احتراق کنترل شده در دمای بالا بازیافت می کند. محصولات فرعی انرژی پاک (مانند گرما و برق) تولید می کند. در مقیاس بزرگ‌تر، فناوری‌های WtE می‌توانند به دسترسی گسترده‌تر به منابع انرژی جایگزین کمک کنند.

در حالی که WtE و گازی شدن فرآیند یکسانی را دنبال می‌کنند و محصولات جانبی مشابهی تولید می‌کنند، توجه داشته باشید که آنها از فناوری‌های متفاوتی استفاده می‌کنند. گازی شدن مواد زباله را با اکسیژن محدود گرم می کند، در حالی که WtE مستقیماً مواد قابل بازیافت را سوزانده می کند. همچنین، WtE نمی تواند گاز سنتز تولید کند.

5. بازیافت باتری لیتیوم یون

با وابستگی روزافزون جامعه به وسایل برقی مانند گوشی های هوشمند، اسکوترها و خودروهای الکتریکی، تقاضا برای باتری های لیتیوم یونی به طور پیوسته در حال افزایش است.

آژانس بین‌المللی انرژی گزارش می‌دهد که تقاضا برای خودروهای الکتریکی از 330 به 550 گیگاوات ساعت در سال 2022 افزایش یافته است. و در حالی که باتری‌های لیتیوم یونی مسلماً ضرر کمتری نسبت به سوخت‌های فسیلی دارند، تولید انبوه آنها به طور ناخواسته پروژه‌های معدنی بیشتری را آغاز می‌کند.

بهترین رویکرد پیروی از سیستم های بازیافت پایدارتر است. تاسیسات دفع و بازیافت باتری باید این فرآیندها را اجرا کنند تا تولیدکنندگان لیتیوم یون بتوانند به مواد اولیه اتکا نکنند.

پیرومتالورژی

پیرومتالورژی تحت پیرولیز قرار می گیرد. این شامل گرم کردن باتری های بازیافتی در فضاهای کنترل شده و با دمای بالا و بدون اکسیژن است. تاسیسات بازیافت می توانند فلزات مختلف زمین را پس از تجزیه استخراج کنند. اشکال اصلی پیرومتالورژی این است که در طی فرآیند گرمایش، اکسید نیتروژن و گوگرد منتشر می کند و تاسیسات باید این انتشارات را کنترل کنند.

هیدرومتالورژی

هیدرومتالورژی نقطه مقابل پیرومتالورژی است. این یک فرآیند با دمای پایین است که باتری های بازیافتی را در محلول خاصی حل می کند. تاسیسات بازیافت نیز فلزات زمین را پس از تجزیه استخراج می کنند. بزرگترین مشکل هیدرومتالورژی این است که فاضلاب تولید می کند که تأسیسات باید با خیال راحت و با دقت دفع کنند.

بازیافت مستقیم

بازیافت مستقیم یک فرآیند مکانیکی است که در آن باتری های مرده بازیافت و بازسازی می شوند. این یک سیستم ارزان و در دسترس است. فقط توجه داشته باشید که باتری های بازسازی شده دیگر برای عملکرد اصلی خود مناسب نیستند – شما فقط می توانید از آنها به عنوان منبع تغذیه پشتیبان استفاده کنید.

نقش خود را با دانستن نحوه دفع باتری های مرده بازی کنید. C&EN گزارش می دهد که تنها پنج درصد از باتری های لیتیوم یونی بازیافت می شوند زیرا مصرف کنندگان و تولید کنندگان از روش های دفع بی دقتی پیروی می کنند.

پیشرفت‌های فنی به ساده‌سازی سیستم‌های بازیافت ادامه خواهند داد

نرخ بازیافت در سراسر جهان یک شبه بهبود نخواهد یافت. خانوارها، نهادهای خصوصی، سازمان‌های غیر دولتی و نهادهای دولتی باید در جهت استفاده از فناوری‌های بازیافت کارآمد و ادغام آن‌ها در سیاست‌های مدیریت زباله محلی تلاش کنند. بسیاری از سیستم های مرتب سازی پیشرفته هنوز مورد استفاده قرار نمی گیرند. فقط توجه داشته باشید که سیستم های بازیافت کارآمد فقط آسیب های مشکل رو به رشد زباله جامعه را کاهش می دهد. همه باید همچنان روی حذف محصولات پلاستیکی یکبار مصرف تمرکز کنند.

منبع مقاله