Wraz ze wzrostem zainteresowania konsumentów i popytem na zrównoważone produkty oraz regulacjami na całym świecie podnoszącymi standardy zrównoważonego rozwoju, przejście w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym jest nieuchronne. Ale aby to zrobić, przemysł chemiczny musi przyjąć podejścia priorytetowe dla zrównoważonego rozwoju, takie jak hierarchia odpadów.
Rola hierarchii odpadów
Aby zrozumieć rolę hierarchii odpadów, należy najpierw zrozumieć gospodarkę o obiegu zamkniętym. Gospodarka o obiegu zamkniętym odnosi się do ekonomicznego modelu produkcji i konsumpcji, w którym materiały końcowe są w jak największym stopniu ponownie wykorzystywane i poddawane recyklingowi z powrotem do cyklu. Ostatecznie odpady są ograniczone do minimum.
Hierarchia odpadów jest strategią mającą na celu osiągnięcie gospodarki o obiegu zamkniętym. Zapewnia to, że od samego początku produkty są projektowane tak, aby zmniejszyć całkowite ilości odpadów. Ponadto hierarchia odpadów przygotowuje się do wycofania z eksploatacji produktu, aby materiały mogły ponownie wejść do cyklu poprzez ponowne wykorzystanie, recykling i odzysk.
Rozbicie hierarchii odpadów
Krok 1: Redukcja
Redukcja jest pierwszym krokiem hierarchii odpadów i pierwszą okazją do zmniejszenia ogólnego śladu. Odbywa się to poprzez wykorzystanie mniejszej ilości materiałów i energii w celu zminimalizowania ilości wytwarzanych odpadów.
Zmniejszenie ilości odpadów można osiągnąć poprzez:
- Generowanie mniejszej ilości złomu
- Przeprojektowanie produktu w celu wykorzystania trwałych materiałów (bez uszczerbku dla funkcjonalności)
- Ograniczenie energii zużytej do tworzenia
- Optymalizacja procesów pod kątem wydajności
Projektowanie pod kątem redukcji odpadów oznacza na przykład myślenie produkt końcowy, zanim zostanie jeszcze uformowany. Myśląc o pełnym cyklu życia (i po życiu) na etapie projektowania, można łatwo pokonać wyzwania, które pojawią się później.
Krok 2: Ponowne wykorzystanie
Następnie ponownie używaj. Ponowne użycie polega na tworzeniu produktów, które mają mieć dłuższą żywotność i być używane (lub ponownie wykorzystane) przez tego samego użytkownika końcowego.
Podczas projektowania (lub przeprojektowania) produktu w celu ponownego wykorzystania należy wziąć pod uwagę każdy aspekt, począwszy od sposobu, w jaki będzie on wykorzystywany na rynku, do których surowce mogą być najbardziej dostosowane, aby zwiększyć trwałość dla konkretnego zastosowania.
Często proces projektowania obejmuje mieszankę materiałów; te zbudowane tak, aby trwały oraz dodatki, takie jak przeciwutleniacze, stabilizatory UV, pochłaniacze UV i polimery, które są dostosowane do ponownego użycia.
Krok 3: Recykling
Jeśli ktoś nie jest w stanie osiągnąć pierwszych dwóch etapów w hierarchii odpadów, w grę wchodzi recykling.
Recykling to akt nadania materiałowi drugiego życia, który będzie używany wielokrotnie. I ten proces nie dzieje się tylko raz. Dodając na przykład dodatki, możesz kontynuować recykling materiałów w kółko. Istnieje wiele sposobów recyklingu, ale istnieją dwa podstawowe sposoby: recykling mechaniczny i recykling chemiczny.
Recykling mechaniczny
Recykling mechaniczny to proces zbierania odpadów z tworzyw sztucznych z różnych źródeł, mielenia ich razem, a następnie mycia, topienia i suszenia na nowy surowiec, który może być wykorzystany w nowym procesie.
Obecnie jest to najbardziej powszechne podejście w przemyśle zaawansowanych materiałów. Na przykład w Europie recykling mechaniczny stanowi obecnie 99% wszystkich procesów recyklingu.
Recykling mechaniczny jest idealny do recyklingu masowych ilości tworzyw sztucznych. Dlaczego? Ponieważ mimo że struktura chemiczna materiałów nieznacznie ulega degradacji podczas przeróbki, można je ponownie ulepszyć za pomocą przeciwutleniaczy i innych dodatków w celu poprawy jakości.
Tworzywa sztuczne, których nie można poddać recyklingowi mechanicznemu, mogą być cennym źródłem recyklingu chemicznego.
Recykling chemiczny polega na zmianie struktury chemicznej odpadów z tworzyw sztucznych w celu rozbicia ich na mniejsze cząsteczki, dzięki czemu można je wykorzystać do nowych reakcji chemicznych. Oznacza to, że nie ma ograniczeń co do tego, ile razy te materiały mogą być poddane recyklingowi, a co ważniejsze, nie ma ograniczeń co do rodzaju zastosowania tych materiałów jako drugie życie. Jest to szczególnie istotne dla przemysłu spożywczego i medycznego.
Proces recyklingu chemicznego polegał na sortowaniu odpadów z tworzyw sztucznych do przetwarzania chemicznego. Struktura chemiczna odpadów jest następnie przekształcana, przekształcając je w krótsze cząsteczki, które można wykorzystać do zupełnie nowych reakcji.
Firmy na całym świecie zaczynają stosować tę metodę, a firmy takie jak Eastman są na czele.
Krok 4: Odzysk energii
Odzyskiwanie energii następuje, gdy materiał nie może być poddany recyklingowi, zrównoważony. Często określany jako recykling odzyskiwania energii, proces ten pozwala na rozkład materiałów w sposób wytwarzający użyteczną energię.
Proces ten odbywa się w nowoczesnych elektrociepłowniach (elektrociepłownie), gdzie odpadowe tworzywa sztuczne i inne wysokokaloryczne materiały są wykorzystywane do wytwarzania ciepła i energii. W takich elektrociepłowniach dodatkowo wdrażane są technologie oczyszczania spalin w celu zmniejszenia emisji gazów.
Krok 5: Składowanie odpadów
Podstawowe składowisko polega na pokryciu odpadów glebą. Chociaż rozkład odpadów może trwać bardzo długo, proces ten uwalnia metan i dwutlenek węgla, które mogą być pobierane, filtrowane i wykorzystywane do produkcji energii.
W hierarchii odpadów redukcja, ponowne wykorzystanie, recykling i odzysk to kroki, aby uniknąć składowania odpadów.
Obecnie 83% konsumentów uważa, że ważne jest, aby firmy projektowały produkty, które można ponownie wykorzystać lub poddać recyklingowi, aby nigdy nie trafiły na wysypisko. Tak więc, aby zaspokoić zapotrzebowanie konsumentów, należy wziąć pod uwagę poprzednie etapy hierarchii odpadów.
Wyniki hierarchii odpadów
Już teraz prezesi w przemyśle chemicznym stawiają priorytet gospodarce o obiegu zamkniętym, z czego 45% jest zainteresowanych badaniem alternatywnych źródeł i procesów materiałowych. Korzyści dla biznesu są oczywiste.
Kiedy firmy wdrażają hierarchię odpadów, mają potencjał, aby zaoszczędzić pieniądze we wszystkim, od używanych materiałów po zużycie energii. Badanie przeprowadzone przez McKinsey wykazało, że podejście do gospodarki o obiegu zamkniętym może przynieść oszczędności w wysokości 600 miliardów euro rocznie w samej Europie.
Dodatkowo, dzięki wprowadzeniu strategii redukcji, ponownego wykorzystania, recyklingu i odzyskiwania, przedsiębiorstwa z różnych sektorów mogą obniżyć emisję CO2. Firmy na całym świecie zobowiązują się, że w nadchodzących latach staną się neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla, takie jak Apple, Amazon i Coca-Cola, a strategie hierarchii odpadów odegrają kluczową rolę w ich dotarciu.