Hangi Geri Dönüşüm Teknolojisi Türleri En Büyük Etkiye Sahiptir?

Temel Çıkarımlar

• Mekanik geri dönüşüm, malzemeleri fiziksel işlemlerle yeniden amaçlar, ancak daha düşük kaliteli yan ürünler üretir. Daha ucuzdur ancak geri dönüştürülebilir malzemelerin bütünlüğünü tehlikeye atar.
• Kimyasal geri dönüşüm, atıkları tek tek monomerlere ayırır ve daha geniş bir atık yelpazesini barındırır. Piroliz, gazlaştırma ve solvoliz kimyasal geri dönüşüm türleridir.
• Tersine satış makineleri ve teşvik programları geri dönüşümü teşvik eder, ancak bunlar kabul ettikleri geri dönüştürülebilir maddelerle sınırlıdır. Atıktan Enerjiye ve lityum iyon pil geri dönüşümü de potansiyele sahiptir.

Kâr amacı gütmeyen kuruluşlar (NPO'lar) ve çevrecilerin farkındalık yaratmasına rağmen dünya çapında geri dönüşüm oranları sabit seyrediyor. Farklı atık türleri hâlâ aynı çöplüklere atılıyor. Çeşitli faktörler kötü atık yönetimine katkıda bulunurken, bunun başlıca sorumlusu tutarsız geri dönüşüm süreçleri ve toplamalardır. Birçok ülke hâlâ ucuz ama modası geçmiş sistemler kullanıyor.

Peki geri dönüşüm teknolojileri ilerledikçe hangi tür geri dönüşüm teknolojisi en büyük etkiye sahip oluyor?

1. Mekanik Geri Dönüşüm

Mekanik geri dönüşüm, toplanan malzemeleri parçalama, eritme ve yeniden biçimlendirme gibi çeşitli fiziksel işlemler yoluyla yeniden kullanıma dönüştürür. Geri dönüştürülebilir malzemelerin kimyasal yapısını korur, yani farklı malzemeleri karıştıramazsınız. Atık yetkilileri kağıt, cam, metal ve plastik maddeleri yeniden değerlendirirken sıklıkla bu işlemi kullanır.

Birçok kamu ve özel sektör, diğer geri dönüşüm teknolojilerinden daha ucuz olduğu için mekanik geri dönüşüm işlemlerine güvenmektedir. DIY'ciler geri dönüştürülebilir malzemeleri öğüten, eriten ve kalıplayan derme çatma kurulumlar bile yapıyor.

Bununla birlikte, mekanik geri dönüşümün bir dezavantajı, genellikle diğer sistemlere göre daha düşük kalitede yan ürünler üretmesidir. Zorlu fiziksel süreçler geri dönüştürülebilir malzemelerin yapısal bütünlüğünü tehlikeye atar. Örneğin, %100 geri dönüştürülmüş malzemelerden yapılmış kağıt torbaların ve plastik şişelerin dayanıksız olduğunu fark edebilirsiniz.

2. Kimyasal Geri Dönüşüm

Kimyasal geri dönüşüm, atıkları temel yapı taşlarına ayırır. Bireysel monomerler üretiyor ve bunları yeni ürünlere dönüştürüyor; geri dönüştürülebilenler artık orijinal formlarını korumuyor. Aslında hep birlikte maddenin başka bir halini benimsiyorlar.

Kimyasal geri dönüşümün en büyük avantajı çok daha geniş bir atık yelpazesine ev sahipliği yapmasıdır. Mekanik işlemler "kirli" öğeleri geri dönüştüremez. Atık yönetimi tesislerinin çoğu, aşınmış, kirlenmiş veya kontamine olmuş geri dönüştürülebilir malzemeleri (örneğin, kalan meyve suyu içeren plastik şişeler ve çiğ et paketleri) çöplüklere göndermektedir.

OECD hatta plastik atıkların yalnızca yüzde dokuzunun geri dönüştürüldüğünü bildiriyor. Şu anda üç tür kimyasal geri dönüşüm vardır.

Piroliz

Piroliz, geri dönüştürülebilir malzemeleri 752 ila 1.472 Fahrenheit derece arasında değişen yüksek sıcaklıkta, sıfır oksijenli termal ayrışmayla ısıtır. Karmaşık plastiklerin yönetiminde yaygındır. Süreç onları moleküler seviyeye kadar parçalıyor ve geri dönüştürülmüş biyo-yağ, sentez gazı veya odun kömürü yan ürünlerine dönüştürüyor. Piroliz yan ürünleri neredeyse işlenmemiş malzemelerle aynı kalitededir. Bu video, mekanik süreçlerin aksine kimyasal geri dönüşümün kaliteyi nasıl koruduğunun mükemmel bir gösterimini göstermektedir.

FHWA Amerikalı sürücülerin yılda 280 milyonun üzerinde otomobil lastiğini çöpe attığını, ancak üreticilerin sürdürülebilir ancak güvenli olmayan yeniden tasarlanmış kauçuğu dikkatsizce kullanamayacaklarını belirtiyor. Big Atom Tire Recycling bu sorunu piroliz yoluyla çözmektedir. Ekibi, hurda lastikleri kimyasal olarak ham petrole ve plastiğe ayırıyor; bunlar, yepyeni, güvenilir yol lastikleri için hammadde görevi görüyor.

Gazlaştırma

Gazlaştırma, geri dönüştürülebilir maddeleri sınırlı oksijenle 1.472 ila 2.192 Fahrenheit derece arasında ısıtan termokimyasal bir geri dönüşüm işlemidir. Kullanılmış plastik, biyokütle ve organik atıkları ayrıştırır. Ancak pirolizden farklı olarak bu karmaşık sistem, ısı, elektrik ve sentez gazı (sentez gazı) oluşturmak için çok daha yüksek bir sıcaklığa ihtiyaç duyar. Gazlaştırma aynı zamanda atılan geri dönüştürülebilir malzemelerden temiz enerji üretmenin etkili bir yolunu da sunar. İnsanlar enerjiyi güneş panellerinden ve geri dönüştürülmüş atıklardan elde etselerdi fosil yakıt tüketimi dünya çapında düşerdi.

Solvoliz

Solvoliz, geri dönüştürülebilir maddeleri 212 ila 572 Fahrenheit derece arasında özel bir çözücü içinde çözen düşük sıcaklıkta bir termokimyasal işlemdir. Polyesterleri veya poliüretanları geri dönüştürmenin etkili bir yoludur. Atık yönetim tesisleri genellikle bu tür karışık plastik atıkları, mekanik geri dönüşüme dayanamadıkları için çöplüklere gönderiyor.

Elbette solvoliz aynı zamanda biyomaddeyi ve organik atıkları da barındırır. Solvolizin en yaygın yan ürünleri arasında yakıt, oligomerler ve monomerler bulunur. Bu geri dönüştürülmüş malzemeler çok yönlüdür; üreticiler bunları kaliteli plastik ürünler, etanol alkol ve yağlayıcılar üretmek için kullanabilir.

Piroliz, gazlaştırma ve solvoliz mekanik geri dönüşüm sistemlerinden daha üstün olmasına rağmen yalnızca birkaç atık yönetim tesisi bunlara yatırım yapabilir. Ne yazık ki satın alınması ve bakımı pahalıdır. Dünya çapında standart geri dönüşüm teknolojileri haline gelmeleri onlarca yıl alabilir.

3. Ters Otomatlar

Tersine satış makineleri (RVM'ler), insanları ödüller için geri dönüştürülebilir maddeleri (örneğin boş cam kaplar, plastik şişeler ve alüminyum kutular) depolamaya teşvik ederek geri dönüşümü teşvik eder. Genellikle kupon, indirim kartı veya nakit dağıtırlar. Geri dönüştürülebilir malzemelerinizi makineye yerleştirin, ödüllerinizi toplayın; makine, atıklarınızı sizin için otomatik olarak ayıracaktır. RVM'lerin en büyük sınırlaması, kabul ettikleri geri dönüştürülebilir maddeler konusunda seçici olmalarıdır. Atık yönetim tesislerinin çoğu hâlâ mekanik işlemler kullandığından, atık depolama sahalarına atılabilecek kirlenmiş geri dönüştürülebilir malzemelere maruz kalma riskini göze alamazlar.

Perakende markaları tüketicileri belirli ürünleri geri dönüştürmeye teşvik ederek aynı konsepti taklit ediyor. Almak Apple'ın geri dönüşüm süreci Örnek olarak. Kullanıcıları özel promosyonlar ve indirimler karşılığında eski Apple cihazlarını saklamaya teşvik eder.

4. Atıktan Enerjiye Dönüştürme (WtE)

Atıktan Enerjiye dönüşüm, yüksek sıcaklıkta, kontrollü yanma yoluyla belediye, endüstriyel ve tarımsal atıkları geri dönüştürür. Temiz enerji yan ürünleri (örneğin ısı ve elektrik) üretir. Daha büyük ölçekte, WtE teknolojileri alternatif enerji kaynaklarının daha geniş çapta erişilebilir olmasına yardımcı olabilir.

WtE ve gazlaştırma aynı süreci izleyip aynı yan ürünleri üretse de farklı teknolojiler kullandıklarını unutmayın. Gazlaştırma atık maddeleri sınırlı oksijenle ısıtır, WtE ise geri dönüştürülebilir maddeleri doğrudan yakar. Ayrıca WtE sentez gazı üretemez.

5. Lityum İyon Pil Geri Dönüşümü

Toplumun akıllı telefonlar, scooterlar ve benzeri elektrikle çalışan cihazlara olan bağımlılığının artmasıyla birlikte elektrikli arabalarLityum iyon pillere olan talep giderek artıyor.

IEA Elektrikli araçlara olan talebin 2022'de 330 GWh'den 550 GWh'ye yükseldiğini bildirdi. Lityum-iyon pillerin fosil yakıtlardan daha az zararlı olduğu tartışılırken, bunların seri üretimi yanlışlıkla daha fazla madencilik projesinin başlatılmasına neden olacaktır.

En iyi yaklaşım daha sürdürülebilir geri dönüşüm sistemlerini takip etmektir. Li-iyon üreticilerinin işlenmemiş malzemelere güvenmeyi bırakabilmeleri için pil imha ve geri dönüşüm tesislerinin bu işlemleri yürütmesi gerekir.

Pirometalurji pirolizin kapsamına girer. Geri dönüştürülmüş pillerin kontrollü, yüksek sıcaklıktaki alanlarda çok az oksijenle veya hiç oksijen olmadan ısıtılmasını içerir. Geri dönüşüm tesisleri, ayrışmanın ardından çeşitli toprak metallerini çıkarabilir. Pirometalurjinin ana dezavantajı, ısıtma işlemi sırasında nitrojen oksit ve kükürt yaymasıdır ve tesislerin bu emisyonları kontrol etmesi gerekmektedir.

Hidrometalurji pirometalurjinin tam tersidir. Geri dönüştürülmüş pilleri özel bir solüsyonda çözen düşük sıcaklıktaki bir işlemdir. Geri dönüşüm tesisleri ayrıca ayrışmanın ardından toprak metallerini de çıkarır. Hidrometalurjinin en büyük sorunu, tesislerin güvenli ve dikkatli bir şekilde bertaraf etmesi gereken atık su üretmesidir.

Doğrudan Geri Dönüşüm

Doğrudan geri dönüşüm, ölü pillerin geri dönüştürüldüğü ve yenilendiği mekanik bir işlemdir. Ucuz ve erişilebilir bir sistemdir. Yenilenmiş pillerin artık asıl amaçlanan işlevlerine uygun olmadığını unutmayın; bunları yalnızca yedek güç kaynağı olarak kullanabilirsiniz.

Rolünü oyna Bitmiş pillerin nasıl imha edileceğini bilmek. C&EN Tüketicilerin ve üreticilerin dikkatsiz imha yöntemleri izlemesi nedeniyle lityum iyon pillerin yalnızca yüzde beşinin geri dönüştürüldüğünü bildiriyor.

Teknik Gelişmeler Geri Dönüşüm Sistemlerini Kolaylaştırmaya Devam Edecek

Dünya çapında geri dönüşüm oranları bir gecede artmayacak. Hanehalkları, özel kuruluşlar, kar amacı gütmeyen kuruluşlar ve hükümet organları, verimli geri dönüşüm teknolojilerinden yararlanmaya yönelik çalışmalı ve bunları yerel atık yönetimi politikalarına entegre etmeye çalışmalıdır. Pek çok gelişmiş ayıklama sistemi hâlâ yeterince kullanılmıyor. Etkin geri dönüşüm sistemlerinin yalnızca toplumun büyüyen atık sorununun zararlarını azalttığını unutmayın. Herkesin hâlâ tek kullanımlık plastik ürünleri ortadan kaldırmaya odaklanması gerekiyor.