С 1950-х годов человечество произвело не менее 6,3 миллиарда тонн пластиковых отходов. Однако только 9 процентов этих отходов перерабатываются и только 12 процентов используются в качестве топлива. Оставшиеся 79 процентов были сброшены, и большая их часть оказалась в океанах.

Большая часть пластика, попадающего в океаны, не подлежит переработке, и, согласно недавним исследованиям, даже если мы продолжим разрабатывать эффективные системы сбора и переработки отходов, все равно останутся большие объемы пластика, которые невозможно переработать.

Многочисленные преимущества местного управления отходами

Пилотный проект, недавно завершенный SINTEF во Вьетнаме, пришел к выводу, что локальное сжигание неперерабатываемых пластиковых отходов в качестве топлива в цементных печах является реальной альтернативой как по техническим, так и по экологическим причинам.

Тестирование этого процесса показало, что выбросы токсинов в окружающую среду (так называемых диоксинов) не только не увеличиваются, если пластиковые отходы используются в качестве дополнительного топлива, но и соответствуют самым строгим международным предельным значениям выбросов загрязняющих веществ.

«Подобный подход значительно повысит возможности управления пластиковыми отходами на местном уровне», — говорит старший научный сотрудник SINTEF Каре Хельге Карстенсен, возглавлявшая проект. «Это также сэкономит большие объемы угля и сократит объемы пластика и микропластика, сбрасываемых в Восточно-Китайское и Южно-Китайское моря», — говорит он.

Разорвать цикл

Согласно международным исследованиям, Вьетнам несет ответственность за один из самых высоких уровней сброса пластика в Мировой океан. Сочетание удлиненной береговой линии, растущего использования пластика и неадекватной инфраструктуры управления отходами означает, что страна ежегодно сбрасывает в океан от 0,28 до 0,73 миллиона тонн пластиковых отходов.

Lee & Man — крупнейший производитель бумаги во Вьетнаме, ежедневно производящий около 150 тонн отходов, большая часть которых — пластик. Эти отходы считаются неперерабатываемыми и в настоящее время отправляются на свалки.

Однако пластиковые отходы, сбрасываемые на свалки, будут постепенно разрушаться и попадать в системы подземных вод и реки, обеспечивая постоянный источник микропластика в океанах.

Чтобы разорвать этот цикл, исследователи, работающие над проектом OPTOCE («Океанский пластик превратился в возможность в экономике замкнутого цикла»), проводят полномасштабное пилотное исследование. Их цель — изучить возможность извлечения энергии и ресурсов из пластиковых отходов для использования на местном цементном заводе и при этом заменить необходимость использования угля и другого сырья.

«Более 200 тонн пластиковых отходов были доставлены на цементный завод, где они были высушены на солнце, гомогенизированы и отправлены на завод по обжигу в качестве альтернативного топлива», — говорит Карстенсен. «Мы также проверили отходы обуви с местной обувной фабрики», — говорит он.

Нет увеличения выбросов

Четырехдневный тест включает в себя отбор проб выбросов независимой компанией, чтобы выяснить, оказывает ли совместная переработка пластиковых отходов негативное влияние на выбросы, производственный процесс или качество продукции. Совместная переработка предполагает использование отходов в качестве сырья или источника энергии в промышленных процессах вместо природных минеральных ресурсов и ископаемых видов топлива, таких как уголь.

Выбросы газов были проанализированы в аккредитованной лаборатории на наличие нормальных выбросов в атмосферу, следов органических веществ, таких как диоксины, кислых выхлопных газов и следов металлов.

«Все измерения выбросов соответствовали существующим вьетнамским предельным значениям. Выбросы не увеличились, равно как и другие негативные эффекты не были выявлены в результате совместной переработки пластиковых отходов», — говорит Карстенсен.

Одна фабрика может ежегодно экономить не менее 10 000 тонн угля.

В первый день пилотного проекта было проведено базовое исследование, в котором в качестве топлива использовался только уголь. В течение следующих трех дней в мусоросжигательный завод подавали смесь альтернативного топлива, пластика и угля в различных пропорциях. В последний день использовались только пластиковые отходы и уголь.

В ходе пилотного исследования в декабре 2021 года было совместно переработано 225 тонн пластиковых отходов, что позволило сэкономить около 165 тонн угля и сократить выбросы CO ₂ примерно на 400 тонн (при условии, что при сгорании 1 кг угля образуется около 2,42 кг углерода). диоксид).

Эти результаты показывают, что мы можем ожидать, что только цементный завод в Хончонге будет ежегодно сжигать около 17 000 тонн макулатуры и около 50 000 тонн отходов обуви. Это означает, что всего с одного завода можно будет утилизировать около 10 000 тонн неперерабатываемых пластиковых отходов и ежегодно экономить около 10 000 тонн угля.

«Мы следили за проектом в течение некоторого времени, и он ясно демонстрирует огромный потенциал, который Вьетнам имеет для сокращения сброса пластиковых отходов в реки и океаны, а также сокращения выбросов парниковых газов в энергоемких отраслях», — говорит советник Ян. В. Грит в посольстве Норвегии во Вьетнаме.

«Это также важно, не в последнюю очередь из-за амбициозных обязательств страны, взятых на COP26, по достижению нулевых выбросов к 2050 году и поэтапному отказу от угля из энергетического баланса», — подчеркивает он.

Беспроигрышная возможность

К сожалению, более пяти миллиардов тонн пластика в настоящее время находятся на свалках и в других местах захоронения или загрязняют естественную среду обитания по всему миру. Это связано с тем, что только небольшая часть нашего пластика может быть переработана, и может быть потому, что часть пластика уже перерабатывалась несколько раз, или потому, что он содержит добавки, которые делают его непригодным для переработки.

«Эти неперерабатываемые пластиковые отходы будут постепенно разрушаться и попадать в наши системы подземных вод и реки», — говорит Карстенсен. «Таким образом, он накапливается и представляет собой непрерывную поставку микропластика в океаны в обозримом будущем», — говорит он.

Общая численность населения стран, участвующих в проекте OPTOCE, составляет три миллиарда человек, половина из которых проживает вдоль береговой линии. Ежегодно они производят около 64 миллионов тонн пластиковых отходов и являются одними из крупнейших потребителей пластмасс в мире. В результате они демонстрируют один из самых высоких уровней сброса в океаны.

У всех этих стран есть одна общая черта — неадекватные возможности по обращению с пластиковыми отходами.

С другой стороны, они также производят около трех четвертей мирового производства цемента, стали и электроэнергии, и все это производится на десятках тысяч электростанций, которые сжигают огромные объемы угля и, таким образом, вносят основной вклад в мировой выброс CO ₂ . выбросы.

«Замена части этого угля пластиком, не подлежащим вторичной переработке, открывает беспроигрышную возможность», — объясняет Карстенсен. «Это предотвратит попадание пластика в океаны, снизит потребность в больших объемах угля и косвенно сократит выбросы парниковых газов , потому что будет меньше необходимости строить новые мусоросжигательные заводы и открывать новые свалки», — говорит он.

Экономичный, ресурсоэффективный и самый экологичный

Производство цемента требует огромных объемов угля и другого сырья. Однако все эти компоненты могут быть полностью или частично заменены отходами, содержащими энергию и/или неорганические компоненты. Процесс замещения обычно называется совместной обработкой.

Было показано, что этот подход является экономически эффективным, ресурсоэффективным и экологически безопасным по сравнению со сжиганием в мусоросжигательной печи. Эффективность использования энергии намного выше, чем в современных мусоросжигательных заводах, которые вырабатывают энергию из отходов. Также не образуются никакие остаточные продукты, по сравнению с примерно 30 процентами по объему в традиционной мусоросжигательной печи.

Помимо отходов заводов по производству бумаги, исследователи изучают возможность использования неперерабатываемого пластика, взятого из крупных рек, свалок, промышленных предприятий и городов, на местных цементных заводах.

Факты о пластике в океанах

Каждую минуту в океаны сбрасывается не менее 15 тонн пластика, и эта цифра увеличивается из года в год. Это означает, что ежегодно в океаны попадает в общей сложности восемь миллионов тонн пластиковых отходов. И это не считая более пяти миллиардов тонн пластика, который нецелесообразно накапливается по всей планете.