Wetenschap
Kan dit worden omgezet in brandstof, in plaats van alleen maar meer plastic? Krediet:Shutterstock.com
De recyclingcrisis in Australië vereist dat we kijken naar opties voor afvalbeheer die verder gaan dan alleen recycling en storten. Een deel van ons afval, zoals papier of organisch materiaal, kan worden gecomposteerd. Sommige, zoals glas, metaal en harde kunststoffen, kan worden gerecycled. Maar we hebben geen directe oplossing voor niet-recyclebaar plastic afval, behalve storten.
Tijdens een bijeenkomst vorige maand, federale en staatsministers van Milieu onderschreven een ambitieus doel om alle Australische verpakkingen recyclebaar te maken, composteerbaar of herbruikbaar in 2025. Maar de ministers toonden ook steun voor processen om ons afval om te zetten in energie, hoewel ze plasticafval als energiebron niet specifiek bespraken.
Het 100%-doel zou gemakkelijk kunnen worden bereikt als alle verpakkingen van papier of op hout gebaseerde materialen zouden zijn gemaakt. Maar realistisch gezien plastic zal onze verpakkingen blijven domineren, vooral voor eten, omdat het vochtbestendig is, luchtdicht, en hygiënisch.
De meeste producten van hard plastic kunnen maar een paar keer worden gerecycled voordat ze hun oorspronkelijke eigenschappen verliezen en niet-recyclebaar worden. Zelfs in Europese landen met strikte afvalbeheerstrategieën, slechts 31% van het plastic afval wordt gerecycled.
De wereldwijde plasticproductie zal naar verwachting tot 2030 jaarlijks met 3,8% toenemen. Flexibel, niet-recyclebare kunststoffen worden in steeds meer toepassingen gebruikt, zoals verpakkingen, 3d printen, en constructie.
We moeten ons aanbod aan mogelijkheden uitbreiden om dit plastic afval buiten de stortplaats te houden. Een mogelijke benadering is "plastic to energy", die de chemische energie ontgrendelt die is opgeslagen in afvalplastic en deze gebruikt om brandstof te maken.
Hoe plastic naar energie werkt
Plastic wordt gemaakt van geraffineerde ruwe olie. De prijs en productie worden bepaald door de petrochemische industrie en de beschikbaarheid van olie. Aangezien olie een eindige natuurlijke hulpbron is, de meest duurzame optie zou zijn om het verbruik van ruwe olie te verminderen door het plastic te recyclen en zoveel mogelijk van de grondstof terug te winnen.
Er zijn twee soorten recycling:mechanisch en chemisch. Mechanische recycling omvat sorteren, schoonmaken en versnipperen van plastic om pellets te maken, die vervolgens in andere producten kunnen worden verwerkt. Deze aanpak werkt heel goed als plastic afval gesorteerd wordt op basis van hun chemische samenstelling.
Chemische recycling, in tegenstelling tot, verandert het plastic in een energiedrager of grondstof voor brandstoffen. Er zijn twee verschillende processen waarmee dit kan worden gedaan:vergassing en pyrolyse.
Een van de voordelen van plastic waste-to-fuel is dat plastic niet in verschillende soorten hoeft te worden gescheiden.
Bij vergassing wordt het afvalplastic verwarmd met lucht of stoom, om een waardevol industrieel gasmengsel te produceren dat "synthesegas" wordt genoemd, of syngas. Dit kan vervolgens worden gebruikt om diesel en benzine te produceren, of direct verbrand in ketels om elektriciteit op te wekken.
Bij pyrolyse, plastic afval wordt verwarmd in afwezigheid van zuurstof, die een mengsel van olie produceert dat lijkt op ruwe olie. Dit kan verder worden verfijnd tot transportbrandstoffen.
Vergassing en pyrolyse zijn heel andere processen dan het simpelweg verbranden van het plastic. Het belangrijkste doel van verbranding is simpelweg het vernietigen van het afval, zodat het buiten de stortplaats blijft. De warmte die vrijkomt bij verbranding kan worden gebruikt om stoom te produceren om een turbine aan te drijven en elektriciteit op te wekken. maar dit is slechts een bijproduct.
Vergassing en pyrolyse kunnen elektriciteit of brandstoffen produceren, en bieden flexibelere manieren om energie op te slaan dan verbranding. Ze hebben ook een veel lagere uitstoot van zwavel en stikstofoxiden dan verbranding.
Momenteel, verbrandingsinstallaties worden gezien als een alternatieve energievoorzieningsbron en een moderne manier om een circulaire economie aan te drijven, vooral in Japan, Zuid-Korea en China, waar land waardevol is en energiebronnen schaars. In andere landen, hoewel afvalverbranding gebruikelijk is, het debat over de gevolgen voor de menselijke gezondheid, bevoorradingsproblemen en stimulansen voor de handel in brandstoffen blijven onopgelost.
Kan Australië plastic afval omarmen?
Voor de vergassing van kunststofafval is een aanzienlijke initiële financiering nodig. Het vereist een voorbehandeling, schoonmaak faciliteiten, gasscheidingseenheden, en geavanceerde controlesystemen. Pyrolyse-eenheden, anderzijds, kan modulair zijn en kan worden geïnstalleerd om slechts 10 te verwerken, 000 ton per jaar – een relatief kleine hoeveelheid in termen van afvalbeheer. In het VK zijn al plastic pyrolyse-installaties gebouwd, Japan en de Verenigde Staten.
Aangezien pyrolyse- en vergassingstechnologieën alleen kunststoffen kunnen verwerken, veel gemeenten zien geen grote voordelen in het gebruik ervan. Maar door alleen een specifieke afvalstroom te nemen, ze stimuleren een betere afvalsortering en helpen de stroom gemengd afval en plastic zwerfvuil te verminderen.
Australië heeft een serieuze hoeveelheid geld geïnvesteerd in onderzoek, vooral bij de afvalverwerking. Het heeft een solide geïndustrialiseerde infrastructuur en hoogopgeleide arbeidskrachten. De huidige recyclingcrisis biedt een kans om een aantal innovatieve manieren te onderzoeken om ons afval om te zetten in waardevolle producten.
Er zijn directe vacatures in kunststofverwerkingsfabrieken, en indirecte banen rond installatie, onderhoud en distributie van energie en brandstoffen. Misschien zien we zelfs banen in R&D om andere afvalconversietechnologieën te verkennen.
Ondertussen, het plastic dat we naar de vuilstort sturen, is schadelijk voor ons milieu en voor dieren in het wild. Dat moet veranderen, en Australië zouden plastic afval-naar-energie moeten overwegen als onderdeel van die verandering.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com