Vzhledem k rostoucímu zájmu spotřebitelů a poptávce po udržitelných produktech a regulací po celém světě zvyšujícími standardy udržitelnosti je posun směrem k oběhovému hospodářství bezprostřední. K tomu však musí chemický průmysl přijmout přístupy, které upřednostňují udržitelnost, jako je hierarchie odpadů.
Role hierarchie odpadů
Abychom pochopili úlohu hierarchie odpadů, musíme nejprve porozumět oběhovému hospodářství. Cirkulární ekonomika označuje ekonomický model výroby a spotřeby, ve kterém jsou konečné materiály znovu použity a recyklovány zpět do cyklu, jak je to jen možné. V konečném důsledku je odpad omezen na minimum.
Hierarchie odpadů je strategií k dosažení oběhového hospodářství. Zajišťuje, že produkty jsou od začátku navrženy tak, aby snížily celkový odpad. Hierarchie odpadů se navíc připravuje na konec životnosti produktu, takže materiály mohou znovu vstoupit do cyklu pomocí opětovného použití, recyklace a využití.
Rozdělení hierarchie odpadů
Krok 1: Snížení
Snížení je prvním krokem hierarchie odpadů a první příležitostí ke snížení celkové stopy. To se provádí použitím menšího množství materiálů a energie, aby se minimalizovalo množství vzniklého odpadu.
Snížení lze dosáhnout:
- Vytváření méně šrotu
- Přepracování produktu tak, aby používal udržitelné materiály (bez ohrožení kvality)
- Přepracování produktu tak, aby vyžadovalo méně materiálů (bez ohrožení funkčnosti)
- Snížení spotřeby energie při vytváření
- Optimalizace procesů pro efektivitu
Navrhování pro snížení odpadu, například znamená myšlení konečný produkt ještě před jeho formováním. Když přemýšlíme o celém životním cyklu (a po životním cyklu) ve fázi návrhu, lze problémy, které se objeví později, snadno překonat.
Krok 2: Opětovné použití
Dále opakované použití. Opětovné použití je především o vytváření produktů, které mají delší životnost a které mohou být několikrát použity (nebo znovu použity) stejným koncovým uživatelem.
Při navrhování (nebo přepracování) produktu pro opětovné použití je třeba vzít v úvahu každý aspekt, od toho, jak bude použit na trhu, až po suroviny, které mohou být nejvíce přizpůsobeny pro zvýšení trvanlivosti pro konkrétní aplikaci.
Proces návrhu často zahrnuje kombinaci materiálů; těch, které jsou vyrobeny tak, aby vydržely a aditiva, jako jsou antioxidanty, UV stabilizátory, UV absorbéry a polymery, které jsou přizpůsobeny opětovnému použití.
Krok 3: Recyklace
Pokud člověk nedokáže dosáhnout prvních dvou kroků v hierarchii odpadů, pak do hry vstupuje recyklace.
Recyklace je akt, který dává materiálu druhý život, aby byl používán znovu a znovu. A tento proces se nestane jen jednou. Například přidáním přísad můžete pokračovat v recyklaci materiálů znovu a znovu. Existuje mnoho způsobů recyklace, ale nyní existují dva hlavní způsoby: mechanická recyklace a chemická recyklace.
Mechanická recyklace
Mechanická recyklace je proces sběru plastového odpadu z různých zdrojů, jeho mletí a následného praní, tavení a sušení na novou surovinu, která může být použita v novém procesu.
V současné době je to nejběžnější přístup v průmyslu pokročilých materiálů. Například v Evropě tvoří mechanická recyklace 99% všech recyklačních procesů.
Mechanická recyklace je ideální pro recyklaci hromadného množství plastů. Proč? Protože i když se chemická struktura materiálů při přepracování mírně degraduje, mohou být znovu vylepšeny antioxidanty a dalšími přísadami, aby se zvýšila kvalita.
Plasty, které nelze mechanicky recyklovat, mohou být cenným zdrojem pro chemickou recyklaci.
Chemická recyklace
Chemická recyklace zahrnuje změnu chemické struktury plastového odpadu, aby se rozložil na menší molekuly, aby mohl být použit pro nové chemické reakce. To znamená, že neexistuje žádný limit na to, kolikrát lze tyto materiály recyklovat, a co je ještě důležitější, neexistují žádná omezení týkající se typu aplikace, ve které tyto materiály skončí jako druhý život. To je zvláště důležité pro potravinářský a lékařský průmysl.
Proces chemické recyklace zahrnoval třídění plastových zbytků pro chemické zpracování. Chemická struktura odpadu je poté přeměněna a přeměněna na kratší molekuly, které mohou být použity pro zcela nové reakce.
Tuto metodu začínají používat společnosti po celém světě, přičemž v popředí jsou společnosti jako Eastman.
Krok 4: Zotavení energie
Zpětné využití energie nastává v případech, kdy materiál nelze recyklovat udržitelnost. Tento proces, často označovaný jako recyklace s využitím energie, umožňuje rozkládat materiály způsobem, který vytváří použitelnou energii.
Tento proces probíhá v moderních kombinovaných rekuperačních zařízeních tepla a elektřiny (CHP Plants), kde se odpadní plasty a jiné vysoce výhřevné materiály používají k výrobě tepla a energie. V takových kogeneračních zařízeních jsou navíc implementovány technologie čištění výfukových plynů ke snížení plynných emisí.
Krok 5: Skládkování
Základní skládka zahrnuje zakrytí odpadu půdou. Přestože se odpad rozkládá velmi dlouho, tento proces uvolňuje metan a oxid uhličitý, které lze odebírat, filtrovat a použít k výrobě energie.
V hierarchii odpadů jsou redukce, opětovné použití, recyklace a využití všech kroků k zabránění skládkování; používání skládky je poslední možností.
V současné době si 83% spotřebitelů myslí, že je důležité, aby společnosti navrhovaly produkty, které lze znovu použít nebo recyklovat, aby nikdy nešly na skládku.
V současné době si 83% spotřebitelů myslí, že je důležité, aby společnosti navrhovaly produkty, které lze znovu použít nebo recyklovat, aby nikdy nešly na skládku. vyplnit. Aby bylo možné uspokojit poptávku spotřebitelů, je třeba vzít v úvahu předchozí kroky hierarchie odpadů.
Výsledky hierarchie odpadů
Generální ředitelé chemického průmyslu již upřednostňují oběhovou ekonomiku, z nichž 45% má zájem prozkoumat alternativní zdroje a procesy materiálů. A přínosy pro podnikání jsou jasné.
Když podniky implementují hierarchii odpadů, mají potenciál ušetřit peníze ve všem, od použitých materiálů až po spotřebu energie. Studie společnosti McKinsey zjistila, že přístupy k oběhovému hospodářství by mohly přinést úspory nákladů ve výši 600 miliard EUR ročně jen v Evropě.
Navíc díky zavedeným strategiím snižování, opětovného použití, recyklace a využití mohou podniky napříč odvětvími snížit emise CO2. Společnosti po celém světě se v nadcházejících letech zavázaly, že se stanou uhlíkově neutrálními, jako jsou Apple, Amazon a Coca-Cola, a strategie hierarchie odpadů budou hrát klíčovou roli v tom, aby se tam dostali.