Бъдещето на процесите на рециклиране

Как да измъкнем бъдещето от сметището

Ако нищо не се промени днес, след няколко десетилетия ще потънем в собствените си отпадъци. Учените ще решат ли проблемите с отпадъците? Отпадъците са бедствие, чиито мащаби заплашват живота на планетата. Въпросът е: кой кого ще победи, отпадъците-човека или човека-отпадъците?

Проблема датира от древността – археолозите са открили депа, оцелели почти 2500 години, които все още “пазят” отпадъците от древни цивилизации. Днес списъкът с държави, които се давят в отпадъци е дълъг. Шампиони са САЩ, Китай и Русия. На Земята има катастрофални “тъмни” петна: остров от отпадъци в Тихия океан, гробища за ядрени отпадъци, огромни сметища от електронни отпадъци и др.

Проблемите с боклука трябва да се решат чрез рециклиране

Отпадъците могат и трябва да се използват като суровини. Ето няколко примера за успешен опит в борбата с отпадъците и някои необичайни способи за преработката им:

1. Швеция обработва отпадъци си и “почиства” своите съседи.

Швеция е лидер в рециклирането – боклукът е евтин източник на енергия, торове и суровини. Повече от 30% от електроцентралите в страната работят с отпадъци, като изгарят около 5,5 милиона тона боклук за година. От пепелта се произвежда чакъл. По този начин Швеция е постигнала невероятен успех – по-малко от 1% от отпадъците се изпращат на депа.

2. Германия “осветява” домовете с боклук.

Ежегодно германското правителство напомня на гражданите си как да сортират отпадъците чрез писмо с ясни инструкции. Сортираните отпадъци се рециклират или изгарят в електроцентрали, като 12% от домовете се захранват от произведеното електричество.

3. Сингапур и Япония изграждат острови от отпадъци.

Сингапурските власти имат най-оригиналното решение в борбата с негоримите отпадъци. Те се трамбоват на изкуствено създадения остров Семака. Създаването му започва през 1999 г.

Днес площта на острова достига 350 хектара. Планирано е до 2035 г. да завърши изграждането му. На изкуственият остров навсякъде растат дърветата, а във водата може да се плува и да се лови риба.

В Япония насипните острови са и възможност за решаване на проблема с отсъствието на земя. Камиони насипват повече от 500 хиляди тона годишно преработени отпадъци. Отгоре се насипва земя и се засаждат дървета. На едно от тези “зелени” гробища за боклук, сега се изграждат олимпийските съоръжения за летните олимпийски игри в Токио през 2020 г. Медиите съобщиха, че униформите и екипите на японския отбор за Олимпиадата ще бъдат изработени от рециклирана пластмаса.

4. Южна Корея транспортира отпадъците под земята.

Град Сонгдо, построен на 60 километра от Сеул, заслужено може да се смята за град на бъдещето. Използват се уникални технологии, каквито няма никъде в света – система от канализационни канали, чрез които боклукът се транспортира до сортиращи машини. Местните власти планират да построят завод за производство на газ от отпадъците.

5. Индия изгражда пътища от пластмаса.

Тази страна е известна с броя на сметищата си. Особено остър е проблемът с пластмасата. Прилагат технология за влагане на пластмаси в пътното строителство – заменят до 15% битум. В Индия вече са положени хиляди километри от пластмасовите пътища. Правителството стимулира населението да събира и предава отпадъка на платени приемни точки.

Боклукът е ценен ресурс

Днес е изключително важно отпадъците да се рециклират. Изграждането на депа е решение на технологично изостанали държави. Сортирането, преработката и използването на рециклирани материали е пътят на успешните и богати нации или т.нар. „кръгова икономика“.

Преработването на боклука решава много глобални проблеми: замърсяване на планетата, недостиг на енергийни ресурси, намаляването на горските площи, хранителни кризи, безработица. Ето няколко примера за справяне с отпадъците:

1. От органични отпадъци се добиват торове, електричество и биогаз

При компостирането се образуват вода, въглероден диоксид, метан, топлинна енергия и компост.

• Предимства: пълноценно използване на органични материали, производство на органични торове, ниски разходи.
• Недостатъци: емисии на метан и въглероден диоксид в атмосферата.

Инсталациите за изгаряне превръщат боклука в светлина, топлина и шлака за строителство.

Пиролизата и газификацията правят възможно получаването на горими течности и газове от опасни отпадъци, т.е. гориво в чиста форма.

• Предимства: висока скорост на обработка, намаляване на обема на отпадъците, изчезване на депата.
• Недостатъци: замърсяване на атмосферата.

Технологията за получаване на биогаз (метан) може да се нарече актуализирана версия на компостирането. Използва се като автомобилно гориво, гориво за електроцентрали и за отопление.

• Предимства на инсталациите за биогаз: пълно оползотворяване на органични отпадъци, улавяне и използване на парникови газове, почти безплатно гориво.
• Недостатъци: няма.

2. Рециклиране на пластмаси, хартия и други отпадъци

Отпадъчната хартия е суровина, която замества дървесината.

• Предимства: запазване на горите.
• Недостатъци: висока енергоемкост и консумация на вода.

Негодните за употреба батерии са източник на метали като олово, никел, литий, кобалт, кадмий.  Електронният скрап е ценен източник на злато и други благородни и редки метали.

• Предимства: неутрализиране на токсични пълнители, извличане на ценни метали.
• Недостатъци: високи енергийни разходи, емисии на вредни газове.

Пластмасовите отпадъци са суровина за производството на дрехи, полиестерни влакна, улични пейки, контейнери, стълбове, плочки, полиетиленово фолио и др.

• Предимства: спестяване на природни ресурси.
• Недостатъци: емисиите на парникови газове и токсични вещества.

Японски биолози са открили бактерия, която е в състояние да се храни само с PET пластмаса. Чрез два ензима микроорганизмите разграждат пластмасата на вода и въглероден диоксид. Проблем: бактериите работят бавно, разтварят пластмасата за 6 седмици. Ако учените успеят да синтезират необходимите ензими, разграждането на пластмасата може да се ускори.

3. Обезвреждане на ядрени отпадъци. Лазер вместо загробване?

Радиоактивните отпадъци се депонират, като се използват специални методи за опаковане, съхранение (заравяне) и дезактивиране. Резултатът от тези усилия е един – неприятен “подарък” за потомците.

Надеждата за решаване на проблема с ядрените отпадъци е откритието на група руски учени, които чрез лазер ускориха разпадането на цезий-137 от 30 години на 1 час.

• Предимства: намаляване на радиационния фон, отстраняване на последиците от аварии, катастрофи и ядрени опити.
• Недостатъци: колосални разходи, недостатъчно дезактивиране.

Дали изкуствения интелект ще спаси света от отпадъци?

Откритията на учените дават надежда, че в бъдеще планетата ще се почиства не с химия, огън и други варварски методи, а с помощта на растения, бактерии или с помощта на изкуствен интелект.

Как да превърнем смрадливите депа в цъфтящи градини? Отговорът е чрез новите технологии за обработка на отпадъците.

1. Учим роботите как да сортират боклука.

С помощта на инфрачервена камера и оптичен сензор робота определя състава на отпадъците, но все още допуска грешки. На изкуствения интелект е трудно да разграничи картонена кутия от цветна пластмаса, когато те са смачкани или замърсени. Затова учените активно обучават роботите да разбират сложността на отпадъците.

2. Смешни чистачи по улиците

Роботите – улични чистачи са забавни и предизвикват приятни емоции в минувачите.

В Япония е изобретено малко кошче на колела, което може да говори: когато види боклук моли той да бъде изхвърлен. Роботчето забавлява децата и ги привиква да изхвърлят боклука си.

В Италия контейнерът Ovetto разпознава боклука в ръцете на човек, отваря желаното отделение и иска да смачкаш и изхвърлиш боклука в него.

Европейците са създали роботи, които почистват улиците. Първият е DustClean. Обикаля из населеното място по определен маршрут и го почиства. Вторият е DustCart. Неговата задача е да събира торби за боклук от “клиенти” и да ги транспортира за обработката.

3. Роботи “плувци”

Много е написано за островите от отпадъци в Тихия океан. Разработват се роботизирани съоръжения от мрежи, които се движат по-бавно от течението и улавят пластмасата в “капан”. Украински ученик е направил роботът Riveroni, който се състои от пластмасови бутилки, контейнери с микросхеми, алуминиева рамка, мрежа и слънчева батерия и се използва за събиране на отпадъци по речни корита.

4. Космически “мравояд”

Японски учени разработват робот наречен Geckon,  с “лепкави пипала”, с който планират да чистят космическото пространството. Почистването в космоса е почти невъзможно поради почти нулевата гравитация. Geckon обаче се прикрепва дори към гладки повърхности, като отвежда от орбитата улова си.

Роботиката работи усилено за създаването на рационални рециклиращи съоръжения.

Раждат се млади гении, амбицирани да “почистят” планетата. Да почистим и България заедно.