Afval is niet meer wat het geweest is. Sinds China vorig jaar grotendeels de deur sloot voor geïmporteerd afval, recyclingkosten zijn aanzienlijk gestegen en programma's zijn verdwenen of teruggeschroefd in gemeenschappen in de Verenigde Staten. De verschuiving creëert een kans om opnieuw te beoordelen hoe we afval creëren en verwijderen.

De kwestie is urgent. Plastic, een bijzonder schrijnend voorbeeld, zit in 94 procent van de leidingwatermonsters in de VS en in bijna elk merk flessenwater, volgens een studie. Kunststoffen, en de chemicaliën die zich hechten aan plastic in het water, kan kanker veroorzaken, genetische verstoringen en andere nadelige gevolgen. Sommige staten ondernemen actie. Rekeningen die door de wetgevende macht van Californië gaan, zouden een vermindering van, composteren of recyclen van 75 procent van de verpakkingen voor eenmalig gebruik in 2030, het verminderen van de productie van vast afval, het stimuleren van binnenlandse recyclingmarkten en zelfs het elimineren van papieren bonnen

Craig Criddle, hoogleraar civiele techniek en milieutechniek, en Abhay Jain, een promovendus aan Stanford's Graduate School of Business, bespreek de afvaluitdagingen en -kansen hieronder. Criddle heeft het gebruik van micro-organismen geëvalueerd om plastic materialen biologisch af te breken en om biologisch afbreekbare bioplastics - plastic afgeleid van hernieuwbare bronnen - uit afvalgrondstoffen te synthetiseren. Jain studeert afvalbeheer en startte een bedrijf voor het inzamelen van recyclebaar afval in India.

Wat maakt recycling zo moeilijk winstgevend te doen?

Criddle:Recycling van conventionele kunststoffen leidt doorgaans tot downcycling en een daling van de waarde van het gerecyclede plastic in vergelijking met nieuw plastic. Mensen worden vaak verward door prullenbakken omdat de etikettering inconsistent en verwarrend is. Als resultaat, recyclestromen worden vervuild. Gerecycleerde kunststoffen hebben een prijsvoordeel nodig ten opzichte van nieuwe kunststoffen, maar maagdelijke kunststoffen zijn vrij goedkoop. Ze worden meestal geproduceerd uit goedkope fossiele koolstofgrondstoffen, en hun productie is op grote schaal geoptimaliseerd.

Jain:Er zijn veel redenen die aanzienlijk variëren, afhankelijk van de locatie. Echter, sommige redenen zijn te zien in de meeste markten. De totale markt voor gerecyclede producten is gefragmenteerd of bestaat niet, wat het moeilijk maakt om waarde uit deze producten te creëren en vast te leggen. In aanvulling, de kosten van het voldoen aan emissie- en verwijderingsvoorschriften en het verwerken van niet-gescheiden afval drijven de recyclingkosten op. Soms, er zijn lokale beperkingen in technologie en financiën. Ook, omdat afval voor het grootste deel uit het oog en uit het hart is, er is beperkte regelgevende druk om de omstandigheden te verbeteren.

Zijn er landen waar we naar moeten kijken voor inspiratie over het omgaan met afval?

Criddle:De Duitsers hebben een eenvoudig kleurgecodeerd afvalophaalsysteem en hebben een pro-recycling-ethiek aangenomen. Recycling is een bron van trots, een soort nationaal tijdverdrijf. Bioplastics krijgen een boost omdat de Duitse overheid biobased materialen heeft erkend als een levensvatbare verpakkingsoplossing en een oproep heeft gedaan voor projecten over biobased verpakkingen.

Jain:Duitsland en Zweden komen voor de geest. Het is een combinatie van beleid, zoals een Groene Punt-verpakkingsbeleid [een wereldwijd handelsmerk dat aangeeft dat een fabrikant een financiële bijdrage heeft geleverd aan een organisatie voor het terugwinnen van verpakkingen], technologische oplossingen en algemeen openbaar onderwijs. De focus omvat alles, van minder afvalproductie en betere afvalscheiding tot permanente educatie.

Wat kunnen we op korte termijn doen als brug naar meer dramatische oplossingen, zoals het uitfaseren van plastic voor eenmalig gebruik of het ontwerpen van zelfvernietigend plastic?

Criddle:We moeten de etikettering en sortering verbeteren om besmetting te voorkomen. Mensen moeten ook leren dat biologisch afbreekbare bioplastics moeten worden gecomposteerd of verteerd, niet gerecycled met conventionele kunststoffen.

Jain:We moeten het gebruik van moeilijk te recyclen, niet-milieuvriendelijke en beperkte materialen, zoals plastic voor eenmalig gebruik. We moeten het gebruik van milieuvriendelijke materialen aanmoedigen, zoals papieren rietjes, en overheden moeten stimulansen bieden, zoals het betalen van mensen voor het brengen van schone plastic zakken naar de inleverpunten.

Wat zijn enkele veelbelovende langetermijnoplossingen voor onze schijnbare verslaving aan plastic voor eenmalig gebruik en afval in het algemeen?

Criddle:we moeten plannen maken voor circulaire economieën. Dit betekent dat producten moeten worden ontworpen voor demontage aan het einde van hun levensduur. Als we plastic voor eenmalig gebruik blijven gebruiken, dan moeten deze materialen biologisch afbreekbaar zijn in elke omgeving waarin ze aan het einde van hun levensduur terechtkomen.

Jain:De heilige graal van afvalbeheer zal een economische manier zijn om afval te scheiden. We hebben ook nieuwe technologieën nodig om gespecialiseerde groepen afval te recyclen, zoals e-waste [gevaarlijk elektronisch afval]. Als we niet oppassen, de wereld zal binnenkort enorm veel lithium-ionbatterijen hebben die het milieu zullen vergiftigen. als laatste, we moeten een goede hoeveelheid lokalisatie van elke oplossing hebben. Dit is een grote uitdaging, maar ook een kans omdat in elk land en elke regio het wiel opnieuw moet worden uitgevonden.

Voorziet u grote economische kansen in deze veranderingen op korte en lange termijn?

Criddle:Ik ben optimistisch over bioplastics. Investeren in hen zal op lange termijn grote maatschappelijke voordelen opleveren. In tegenstelling tot conventionele synthetische kunststoffen, die in de natuur blijven bestaan, bioplastics zijn composteerbaar en biologisch afbreekbaar zoals voedsel. Een klassiek voorbeeld is polyhydroxybutyraat, of PHB. Veel bacteriën slaan PHB op als kleine korrels die ze vervolgens gebruiken als bron van koolstof en energie. PHB kan ook gunstig zijn voor de diergezondheid. Indien gegeven als voedingssupplement aan waterdieren, zoals vissen, krabben en garnalen, het kan infectie afweren.

Voor PHB en andere soortgelijke bioplastics om financieel te concurreren met conventionele niet-afbreekbare plastics, ongeveer 60 procent verlaging van de kosten nodig is. Ongeveer 40 procent van de kosten van bioplastics zit in de grondstof - meestal suikers of plantaardige oliën. Door gebruik te maken van goedkopere grondstoffen, productiekosten zullen dalen en bioplastics zullen concurrerender worden. Voorbeelden van goedkope grondstoffen zijn voedselverspilling, biogas methaan, koolstofdioxide en hernieuwbare waterstof. De kosten van bioplastics zullen ook dalen naarmate de productie wordt opgeschaald vanwege schaalvoordelen. Dit kan gebeuren bij grote bioraffinaderijen waar bioplastics bijproducten zijn of op decentrale locaties, misschien in verband met afvalwaterzuiveringsinstallaties of stortplaatsen. Ook, 3D-printen zou de gedecentraliseerde productie van op maat gemaakte bioplastics kunnen stimuleren.

Wat zijn de vooruitzichten voor het aannemen van gerelateerde wetten op staats- en federaal niveau? Wat zijn de belangrijkste obstakels?

Criddle:Er zijn wetten en beleid nodig die innovatie stimuleren door de ontwikkeling van biomaterialen en additieven aan te moedigen die biologisch afbreekbaar zijn in kritieke omgevingen, zijn niet giftig en hopen zich niet op in voedselketens. Er is weerstand te verwachten van bedrijven die zwaar hebben geïnvesteerd in de productie van conventionele kunststoffen en van kunststofrecyclers die bezorgd zijn dat biokunststoffen conventionele kunststofrecyclingstromen zullen vervuilen.

Is er een manier om deze veranderingen voor consumenten en/of de industrie te stimuleren?

Criddle:Een belasting op conventionele kunststoffen voor eenmalig gebruik zou ertoe leiden dat bedrijven de hogere kosten doorberekenen aan klanten, afnemende vraag naar conventionele kunststoffen en bedrijven aanmoedigen om alternatieven te zoeken. Fondsen van een dergelijke belasting kunnen de inspanningen voor het opruimen van plastic aan kusten ondersteunen, recyclingfaciliteiten, en onderzoek en ontwikkeling van biologisch afbreekbare alternatieven.