co się dzieje z tym plastikiem?
Uwaga redakcji (27.11.2017): ten post został zaktualizowany o nowe statystyki dotyczące wytwarzania i recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych, a także nowe informacje na temat metod ponownego użycia.
zdjęcie: Ars Electronica
jak wyglądałoby współczesne życie bez plastiku? Według Światowego Forum Ekonomicznego produkcja tworzyw sztucznych eksplodowała w ciągu ostatniego półwiecza, wzrastając od 16.5 mln ton w 1964 r. do 343 mln ton w 2014 r.; przewiduje się, że do 2036 r. podwoi się. Gdzie to wszystko pójdzie, kiedy z tym skończymy?
w 2014 roku Amerykanie wyrzucili około 33,6 miliona ton plastiku, ale tylko 9,5 procent z niego poddano recyklingowi, a 15 procent spalono w celu wytworzenia energii elektrycznej lub ciepła.
Photo credit: Samuel Mann
większość reszty kończy się na składowiskach, gdzie rozkład może potrwać do 500 lat i potencjalnie wyciekać zanieczyszczenia do gleby i wody. Szacuje się, że w oceanach krąży już 165 milionów ton plastikowych śmieci zagrażających zdrowiu i bezpieczeństwu życia morskiego. Każdego roku do oceanów trafia średnio o 8,8 miliona ton więcej, w tym mikrodrobiny plastiku, drobne cząstki o długości poniżej pięciu milimetrów od kosmetyków, tkanin lub rozpad większych kawałków, które mogą być spożywane przez morskie zwierzęta.
stosunkowo niewiele naszych odpadów z tworzyw sztucznych jest poddawanych recyklingowi, ponieważ istnieją różne rodzaje tworzyw sztucznych o różnych składach chemicznych,a Tworzywa sztuczne z recyklingu mogą być zanieczyszczone przez mieszanie typów. Odpady z tworzyw sztucznych są również zanieczyszczone materiałami takimi jak papier i atrament. Oddzielenie tworzyw sztucznych od innych surowców wtórnych i różnych rodzajów tworzyw sztucznych od siebie jest pracochłonne i do tej pory nie było łatwego rozwiązania.
większość miast recykluje tylko Tworzywa sztuczne z nadrukiem cyfry 1 lub 2. Jednak coraz więcej miejsc akceptuje polietylen o niskiej gęstości (LDPE; występujący w workach i plastikowych okładach), reprezentowany przez liczbę 4. Obraz: Wikimedia Commons
chociaż społeczeństwo przemysłu tworzyw sztucznych opracowało siedem kodów odróżniających rodzaje tworzyw sztucznych do recyklingu, w rzeczywistości tylko dwa—politereftalan etylenu (PET, używany do włókien syntetycznych i butelek z wodą) i polietylen o wysokiej gęstości (HDPE, używany do dzbanów, kapsli do butelek, rurek wodnych)—są rutynowo poddawane recyklingowi. Ale w coraz większej liczbie miast, takich jak Nowy Jork i Chicago, plastikowe torby z polietylenu o niskiej gęstości (LDPE) są również poddawane recyklingowi. Coraz częściej zastosowanie w przemyśle recyklingu spektroskopii bliskiej podczerwieni, która może zidentyfikować skład chemiczny tworzyw sztucznych, poprawia wydajność i szybkość recyklingu.
Tworzywa sztuczne, które mogą być poddane recyklingowi, są najpierw sortowane, rozdrabniane i usuwane z zanieczyszczeń, takich jak papier. Strzępki są następnie topione i formowane w granulki, które można przekształcić w inne produkty.
plastikowe granulki, zwane nurdles. Fotorelacja: gentlemanrook
MoistureShield w Arkansas i Virginia oparte Trex recyklingu polietylenu na zewnątrz materiałów tarasowych, ogrodzenia, a drzwi i okna. Coca Cola zwiększa ilość plastiku z recyklingu w butelkach do 50 procent.
plastik jest wytwarzany z ropy naftowej lub gazu ziemnego w procesie chemicznym, który łączy mniejsze cząsteczki w dużą cząsteczkę przypominającą łańcuch, często z innymi substancjami dodawanymi w celu nadania mu szczególnych cech. (Niektóre, takie jak ftalany i bisfenol A, mogą mieć szkodliwe skutki zdrowotne. Szacuje się, że produkcja tworzyw sztucznych zużywa cztery procent światowej produkcji ropy naftowej—zarówno jako surowiec, jak i energię w procesie produkcyjnym. Ponieważ polimery te ucieleśniają energię z paliw kopalnych (i mają wyższą wartość energetyczną niż węgiel i drewno), pozostawienie jej na wysypiskach jest nie tylko zagrożeniem dla środowiska, ale także ogromnym marnowaniem cennego zasobu, który mógłby być wykorzystany do produkcji energii elektrycznej, ciepła lub paliwa.
Wydział tworzyw sztucznych Amerykańskiej Rady chemicznej zwrócił się do Centrum Inżynierii Ziemi Instytutu ziemi o zbadanie sposobów odzyskiwania energii nieodłącznie związanej z plastikami nie poddanymi recyklingowi. Raport z 2011 r., który został zaktualizowany w 2014 r., ustalił, że ilość energii zawartej w milionach ton plastiku na składowiskach w USA odpowiada 48 milionom ton węgla, 180 milionom baryłek ropy naftowej lub bilionowi stóp sześciennych gazu ziemnego. Gdyby cały ten plastik został zamieniony na paliwo ciekłe, mógłby wyprodukować 5,7 miliarda galonów benzyny, co wystarczyłoby do zasilania 8,9 miliona samochodów rocznie. Faktem jest, że istnieją technologie, które mogą dobrze wykorzystać te odpady.
w raporcie zbadano trzy sposoby wykorzystania plastiku nie pochodzącego z recyklingu do produkcji energii: przekształcenie go bezpośrednio w paliwo ciekłe, wykorzystanie oddzielonych tworzyw sztucznych jako paliwa w specjalnych typach elektrowni oraz zwiększenie ilości śmieci spalanych w obiektach z odpadami na energię.
Tworzywa sztuczne można przekształcić w ropę naftową lub inne rodzaje produktów poprzez pirolizę, proces wysokiej temperatury, który nie wykorzystuje tlenu. Agilyx, firma z siedzibą w Oregonie, opracowała system, który podgrzewa polistyren z kubków piankowych, materiałów opakowaniowych i styropianu, aby stworzyć monomer styrenowy, budulec przemysłu tworzyw sztucznych. Końcowy płynny produkt może być sprzedawany innym rafineriom w celu wytworzenia oleju lub wytworzenia większej ilości polistyrenu.
Plastic2Oil w Niagara Falls, NY, wykorzystuje niemyte, niesortowane odpady z tworzyw sztucznych do produkcji paliw o bardzo niskiej zawartości siarki, które nie wymagają dalszej rafinacji. Firma utrzymuje, że jej Proces jest ” wysoce Zielony, czysty i skalowalny.”
, Afryka, Azja i Europa inwestują w technologię, która produkuje paliwo ciekłe z odpadów z tworzyw sztucznych.
zgodnie z zaktualizowanym raportem Earth Engineering Center, elektrownie specjalnie zaprojektowane do wykorzystywania tworzyw sztucznych nie pochodzących z recyklingu jako paliwa mogą teoretycznie wyprodukować 61,9 miliona MWh energii elektrycznej, co wystarczy do zasilania 5,7 miliona domów.
zakład przetwarzania odpadów w Baltimore. Fotorelacja: Spike55151
spalanie większej ilości śmieci w obiektach przetwarzania odpadów odzyskałoby energię związaną z tworzywami sztucznymi i zmniejszyło emisję gazów cieplarnianych, ponieważ składowiska emitują metan (gaz cieplarniany 20 razy silniejszy niż dwutlenek węgla) w miarę rozkładu śmieci. W przeciwieństwie do spalarni z przeszłości, nowoczesne instalacje odpadów wytwarzają energię elektryczną i ciepło w kotłach przeznaczonych do całkowitego spalania. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska powiedziała, że produkują energię elektryczną ” o mniejszym wpływie na środowisko niż prawie każde inne źródło energii elektrycznej.”
gdyby ilość śmieci znajdujących się na składowiskach w USA w 2011 r.została spalona w obiektach wykorzystujących odpady do energii, teoretycznie mogłaby przynieść wystarczającą ilość energii elektrycznej do zasilania 13,8 miliona gospodarstw domowych i zmniejszyć zużycie węgla o 100 milionów ton rocznie. W 2015 r. 71 obiektów waste-to-energy i cztery inne elektrownie w Stanach Zjednoczonych spaliły 29 milionów ton śmieci, wytwarzając prawie 14 miliardów kilowatogodzin energii elektrycznej.
w sprawozdaniu z programu Środowiskowego Organizacji Narodów Zjednoczonych z 2009 r.dotyczącym przekształcania odpadów z tworzyw sztucznych w zasoby opisano produkcję paliw gazowych, wykorzystujących wysokie ciepło do rozkładania odpadów z tworzyw sztucznych oraz paliwa stałego pochodzącego z mieszaniny odpadów z tworzyw sztucznych, papieru i drewna. Materiały są najpierw rozdrabniane, sortowane, a następnie przekształcane w granulki. Wiele firm w Japonii produkuje zarówno paliwa stałe, jak i gazowe. Firma Showa Denko, z siedzibą w Tokio, wykorzystuje zgazowanie cieplne do recyklingu odpadów z tworzyw sztucznych do amoniaku, wykorzystywanych do produkcji wielu produktów i CO2 do karbonizacji.
Liter of Light, oddolny ruch z partnerstwami na całym świecie, znalazł inny sposób na recykling plastikowych butelek. Pomaga ubogim energetycznie społecznościom przekształcać zużyte butelki po napojach w żarówki do butelek słonecznych, aby oświetlić domy i ulice. Organizacja zainstalowała ponad 350 000 lamp butelkowych w ponad 15 krajach.
najlepszym rozwiązaniem dla naszego problemu z tworzywami sztucznymi jest nadal ograniczenie ich wykorzystania oraz ponowne wykorzystanie i recykling, gdy tylko jest to możliwe. Pomogłaby większa polityka, która zakazuje używania plastikowych toreb, wymaga złóż butelek i rozszerza recykling. Ale miliony ton plastikowych odpadów wciąż znajdują się na składowiskach w całym kraju; technologie, które są w stanie wykorzystać te odpady jako zasób, mogą przynieść wiele korzyści, pomagając oczyścić środowisko, zmniejszyć naszą zależność od zagranicznej ropy naftowej, zmniejszyć wykorzystanie nieodnawialnych zasobów pierwotnych, zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych i generować energię.