Hoop midden in de crisis. Overvolle stortplaatsen in Azië kunnen goudmijnen blijken te zijn voor lokale cementproducenten. Dat zeggen onderzoekers van de Noorse onderzoeksorganisatie, SINTEF, die ruime ervaring hebben met hetzelfde concept in China.

Plastic wordt gemaakt van fossiele brandstoffen en bevat meer energie dan steenkool. Door het industriële kolenverbruik te vervangen door niet-recyclebaar plastic, kunnen we twee problemen oplossen. Het plastic komt niet op de vuilnisbelt of in zee terecht, en we verminderen het kolenverbruik en dus ook de CO ₂ uitstoot.

China investeert nu fors in het gebruik van plastic afval als brandstof in de cementindustrie, en het waren Noorse onderzoekers die het idee voor het eerst suggereerden. Het doel van het project OPTOCE (Ocean Plastic Turned into an Opportunity in Circular Economy) is om een ​​aantal Aziatische landen te helpen van hun stortplaatsen af ​​te komen en tegelijkertijd hun steenkoolverbruik te verminderen.

De helft van het plastic van de wereld

China, Indië, Thailand, In Vietnam en Myanmar wonen samen drie miljard mensen, ongeveer de helft van de wereldbevolking. Ook het grootste deel van het plastic en plastic afval in de wereld is afkomstig uit deze landen. China alleen al is goed voor bijna een derde van de wereldproductie van plastic.

Naast het plastic dat ze zelf gebruiken, deze landen ontvangen ook grote hoeveelheden plastic afval uit Europa. In Noorwegen ingezameld plastic wordt naar Duitsland gestuurd en het plastic dat niet kan worden gerecycled, dat wil zeggen, het meeste wordt vaak geëxporteerd naar Azië. Helaas, dit komt omdat slechts een klein deel van ons plastic afval kan worden gerecycled. Dit kan zijn omdat het al meerdere keren is gerecycled, of omdat het additieven bevat waardoor het meer energie nodig heeft om te recyclen dan we uit het hergebruik halen. Dus het eindigt als afval.

Verdrinken in plastic afval

De levensstandaard en het consumptieniveau in de vijf Aziatische landen zijn de afgelopen jaren snel gestegen, maar de doeltreffendheid van hun afvalbeheerbeleid is achtergebleven. Ze kunnen gewoon niet van hun afval af, die zich ophoopt op grote stortplaatsen. Veel ervan komt in de zee terecht, waar het plastic veel schade kan aanrichten.

"Als het plastic uiteindelijk als microplastic in de oceanen belandt, wordt het moeilijk te verwijderen, dus verreweg de beste strategie is om te voorkomen dat het in de eerste plaats in het mariene milieu terechtkomt, " zegt SINTEF's Senior Research Scientist Kåre Helge Karstensen, die het OPTOCE-project leidt. Het doel van het project is om de autoriteiten in deze Aziatische landen te helpen bij het opruimen van hun stortplaatsen voordat het afval in de oceanen belandt.

Dus waar gaan ze al dit niet-recyclebare plastic heen? Kan het voor een nuttig doel worden gebruikt? Hier komt de cementindustrie op het toneel. Dezelfde landen die de grootste hoeveelheden plastic in de oceanen lozen, zijn ook goed voor twee derde van de wereldproductie van cement. Achtenvijftig procent van al het cement wordt in China vervaardigd.

Een half miljard ton steenkool

Cement wordt vervaardigd door kalksteen te verhitten tot het vloeibaar wordt in een proces dat calcineren wordt genoemd. Dit proces vindt momenteel plaats in grote ovens bij temperaturen van 1, 450 graden Celsius. Hiervoor zijn enorme hoeveelheden brandstof nodig, dat voor het grootste deel steenkool is. Cementfabrieken over de hele wereld verbranden momenteel jaarlijks een half miljard ton steenkool.

De enorme uitstoot van CO ₂ dit houdt in, gecombineerd met het calcinatieproces zelf, de industrie een serieuze bijdrage leveren aan de klimaatverandering. Als een deel van deze kolen wordt vervangen door niet-recyclebaar plastic, behalen we een dubbel voordeel. We zijn van de stortplaatsen af ​​en verminderen tegelijkertijd de CO ₂ uitstoot.

Drastische vermindering van het kolenverbruik

Het idee om afval te gebruiken als brandstof bij de cementproductie is niets nieuws. Het was tijdens de oliecrisis van 1973 dat cementfabrikanten in de VS op zoek gingen naar alternatieve brandstofbronnen. Ze ontdekten dat afval veel van de fossiele brandstoffen die ze gebruikten, kon vervangen.

De cementfabriek van Norcem in Brevik in Porsgrunn begon in de jaren '80 met het gebruik van afval als brandstof. SINTEF en Kåre Helge Karstensen hebben vanaf het begin als onderzoekspartner deelgenomen aan dit proces, en sindsdien, Karstensen, wie is een gediplomeerd chemicus, heeft gewerkt om het door zijn groep ontwikkelde concept naar de wereldwijde cementindustrie te brengen.

In Europa vandaag, het is gebruikelijk om afval als brandstof te gebruiken bij de productie van cement. De fabriek in Brevik vervangt 75 procent van het kolenverbruik door afval. Daarbij, het is in staat om 150 te gebruiken, 000 ton afval, inclusief kunststof, elk jaar. Het doel is om uiteindelijk helemaal te stoppen met het gebruik van kolen.

Jarenlange samenwerking

Wanneer in 2018, de Noorse regering delegeerde het ministerie van Buitenlandse Zaken met de taak om een ​​buitenlands hulpprogramma op te zetten om plasticvervuiling in de oceanen te voorkomen, het ministerie nam contact op met Karstensen van SINTEF.

Hij werkte sinds 2005 met afvalverwerkingsprocessen in China en was degene die de overheid op het idee bracht om afval als energiebron te gebruiken.

"In die tijd, het concept was in China totaal onbekend, ", zegt Karstensen. "De autoriteiten waren sceptisch, maar tegelijkertijd geïnteresseerd in het concept, " hij zegt.

SINTEF nam een ​​faciliterende en probleemoplossende rol op zich in een poging om samenwerking tot stand te brengen tussen lokale industrieën en de autoriteiten. Van nature, aanvankelijk, de industrie was niet bereid om commerciële geheimen met haar concurrenten te delen. Echter, vele jaren van samenwerking hebben ons in staat gesteld om een ​​hoog niveau van vertrouwen binnen de industrie op te bouwen, en we hebben alle partijen overgehaald om deel te nemen aan de ontwikkeling en het delen van concepten die voor alle betrokkenen winstgevend kunnen zijn.

Het gebruik van afval als brandstof is een belangrijk aspect geworden van het afvalbeheerbeleid in China, en de industrie heeft het economische voordeel erkend.

"Het land heeft zijn afvalbeheercapaciteit vergroot en het verbruik van steenkool verminderd. Het gebruik van afval als energiebron is nu dus een van de belangrijkste strategieën in het Chinese afvalbeheerbeleid, ', zegt Karstensen.

Dit is de circulaire economie in de praktijk. Wanneer afval kan worden geëxploiteerd als een hulpbron in industriële processen, de wereld zal minder verbrandingsovens en stortplaatsen nodig hebben.

Vijf proefprojecten

Het doel van het OPTOCE-project is om dit werk vooruit te helpen met het oog op het volledig verwijderen van stortplaatsen en het voorkomen dat afval in de oceanen terechtkomt.

Veel landen in Azië gebruiken nu afval als energiebron, hoewel nog steeds in veel mindere mate dan in Europa. Daten, slechts drie procent van het kolenverbruik is vervangen door alternatieve brandstoffen.

"Het potentieel is enorm, ", zegt Karstensen. "Echter, zelfs als de cementfabrieken van Azië jaarlijks maar liefst 160 miljoen ton plastic afval kunnen verbranden, ze zullen nog steeds slechts tussen 10 en 15 procent van hun industriële kolenverbruik vervangen, " hij zegt.

Veel van het tot nu toe voltooide werk is gewijd aan het overtuigen van de industrie en de autoriteiten in deze landen om te investeren in het gebruik van plastic als brandstof.

“Natuurlijk weten we dat dit haalbaar is, dus nu zijn we van plan om ze te laten zien dat het kan werken in hun cementproductiesectoren en dat het proces winstgevend is, ", zegt Karstensen. "Het is cruciaal dat zowel de industrie zelf als de overheid de kansen erkennen die het gebruik van plastic afval biedt. We betalen niemand om deel te nemen aan dit project. We hebben nu cementfabrieken in China, Indië, Thailand, Vietnam en Myanmar nemen deel aan het project. Allemaal testen ze het gebruik van plastic als brandstof. Het enige dat overblijft is het documenteren van de milieu- en commerciële voordelen, " hij zegt.

COVID-19 zorgt voor vertraging

De proefprojecten waren allemaal gepland om inmiddels te zijn uitgevoerd, maar de cementfabrieken hebben hun activiteiten opgeschort vanwege de uitbraak van het coronavirus.

"We zijn in nauw overleg met de fabrieken en lokale onderzoeksinstituten en universiteiten, ", zegt Karstensen. "Ik weet zeker dat de autoriteiten ervoor zullen zorgen dat de productie zo snel mogelijk wordt hervat. Dit zijn volwassen wordende economieën die ziekenhuizen moeten bouwen, wegen en andere belangrijke infrastructuur. Ze hebben veel cement nodig, " hij zegt.

De pilootprojecten:

• Een van de grootste cementproducenten in Thailand is van plan om tussen de 100, 000 en 250, 000 ton plastic per jaar ter vervanging van steenkool. Thailand heeft 2, 500 stortplaatsen met 190 miljoen ton plastic.
• De Yangtze-rivier in China loopt over van afval dat problemen veroorzaakt voor de turbines van de waterkrachtcentrale Three Gorges. De cementfabrikant in de stad Zigui, stroomopwaarts van de dam gelegen, overweegt de mogelijkheid om 100 te verzamelen en te verwerken, 000 ton drijvend afval, inclusief een grote hoeveelheid plastic.
• Plastic afval dat wordt gegenereerd door papierproductieprocessen vormt een groot afvalprobleem in Azië. De grootste papierfabriek van Vietnam, gelegen aan de Mekong rivier, is van plan om het gebruik van plastic afval als brandstof te testen in een lokale cementfabriek.
• Momenteel, Myanmar heeft geen verwerkingsinstallaties voor plastic afval. Samen met de milieuautoriteiten en het grootste afvalverwerkingsbedrijf van het land, het project plant experimenten in cementfabrieken buiten Mandalay en Yangon om de haalbaarheid van een milieuvriendelijk beheer van plastic afval te beoordelen. Myanmar exploiteert afval niet als brandstof en kan dus nog meer profijt halen uit het project. De industriële sector is de belangrijkste motor van dit initiatief geweest, omdat deze de potentiële winstgevendheid erkent.
• India is van plan om de mogelijkheden te onderzoeken om plastic afval uit de grote steden Agra, Delhi, Goa, Bombay en Haridwar. Er wordt een proefproject gepland om drie verschillende benaderingen voor de verwijdering van plastic afval van de grootste vuilstortplaats van India te testen en te vergelijken. Deze omvatten (1) de vervanging van steenkool bij de cementproductie, (2) de vervanging van steenkool om een ​​elektriciteitscentrale van brandstof te voorzien en (3) verbranding in een lokale verbrandingsinstallatie.