Quais tipos de tecnologia de reciclagem têm o maior impacto?

Principais conclusões

• A reciclagem mecânica reaproveita materiais através de processos físicos, mas produz subprodutos de qualidade inferior. É mais barato, mas compromete a integridade dos recicláveis.
• A reciclagem química decompõe os resíduos em monômeros individuais e acomoda uma gama mais ampla de resíduos. Pirólise, gaseificação e solvólise são tipos de reciclagem química.
• Máquinas de venda reversa e programas de incentivo incentivam a reciclagem, mas são limitados pelos recicláveis ​​que aceitam. A reciclagem de resíduos em energia e de baterias de íons de lítio também tem potencial.

As taxas de reciclagem em todo o mundo estão a estabilizar, apesar da sensibilização das organizações sem fins lucrativos (ONG) e dos ambientalistas. Diferentes tipos de resíduos ainda acabam nos mesmos aterros. Embora vários factores contribuam para a má gestão de resíduos, os processos de reciclagem e recolha inconsistentes são os principais culpados. Muitos países ainda utilizam sistemas baratos, mas desatualizados.

Então, à medida que as tecnologias de reciclagem avançam, que tipos de tecnologia de reciclagem têm o maior impacto?

1. Reciclagem Mecânica

A reciclagem mecânica reaproveita materiais coletados por meio de vários processos físicos, como trituração, fusão e reforma. Ele mantém a estrutura química dos recicláveis, o que significa que não é possível misturar materiais diferentes. As autoridades responsáveis ​​pelos resíduos utilizam frequentemente este processo quando reaproveitam artigos de papel, vidro, metal e plástico.

Muitos setores públicos e privados dependem de processos de reciclagem mecânica porque são mais baratos do que outras tecnologias de reciclagem. Os DIYers até constroem instalações improvisadas que trituram, derretem e moldam materiais recicláveis.

No entanto, uma desvantagem da reciclagem mecânica é que ela geralmente produz subprodutos de qualidade inferior aos de outros sistemas. Processos físicos severos comprometem a integridade estrutural dos recicláveis. Por exemplo, você pode notar que sacos de papel e garrafas plásticas feitas de materiais 100% reciclados parecem frágeis.

2. Reciclagem Química

A reciclagem química decompõe os resíduos em seus blocos de construção básicos. Produz monómeros individuais e transforma-os em novos produtos – os recicláveis ​​já não retêm as suas formas originais. Na verdade, eles adotam um estado completamente diferente da matéria.

A maior vantagem da reciclagem química é que ela acomoda uma gama muito mais ampla de resíduos. Os processos mecânicos não podem reciclar itens “sujos”. A maioria das fábricas de gerenciamento de resíduos envia materiais recicláveis ​​corroídos, sujos ou contaminados (por exemplo, garrafas plásticas com sobras de suco e embalagens de carne crua) para aterros sanitários.

O OCDE ainda relata que apenas nove por cento dos resíduos plásticos são reciclados. Atualmente existem três tipos de reciclagem química.

Pirólise

A pirólise aquece recicláveis ​​em decomposição térmica de alta temperatura e zero oxigênio, variando de 752 a 1.472 graus Fahrenheit. É comum no gerenciamento de plásticos complexos. O processo os decompõe ao nível molecular e os reverte em bio-óleo reciclado, gás de síntese ou subprodutos de carvão vegetal. Os subprodutos da pirólise são quase da mesma qualidade que os materiais virgens. Este vídeo mostra uma excelente demonstração de como a reciclagem química, diferentemente dos processos mecânicos, mantém a qualidade.

O FHWA afirma que os motoristas americanos descartam mais de 280 milhões de pneus de carro anualmente, mas os fabricantes não podem usar borracha reaproveitada sustentável, porém insegura, de maneira descuidada. A Big Atom Tire Recycling resolve esse problema por meio da pirólise. Sua equipe decompõe quimicamente pneus inservíveis em petróleo bruto e plástico, que poderiam servir como matéria-prima para pneus de estrada novos e confiáveis.

Gaseificação

A gaseificação é um processo de reciclagem termoquímica que aquece os recicláveis ​​a 1.472 a 2.192 graus Fahrenheit com oxigênio limitado. Ele decompõe plástico usado, biomassa e resíduos orgânicos. Mas, ao contrário da pirólise, este sistema complexo requer uma temperatura muito mais quente para criar calor, eletricidade e gás de síntese (gás de síntese). A gaseificação também apresenta uma forma eficiente de gerar energia limpa a partir de materiais recicláveis ​​descartados. O consumo de combustíveis fósseis diminuiria em todo o mundo se as pessoas obtivessem energia a partir de painéis solares e reciclassem resíduos.

Solvólise

Solvólise é um processo termoquímico de baixa temperatura que dissolve materiais recicláveis ​​em um solvente especial de 212 a 572 graus Fahrenheit. É uma forma eficiente de reciclar poliésteres ou poliuretanos. As instalações de gestão de resíduos normalmente enviam esses tipos de resíduos plásticos mistos para aterros sanitários, uma vez que não suportam a reciclagem mecânica.

É claro que a solvólise também acomoda biomatéria e resíduos orgânicos. Os subprodutos mais comuns da solvólise incluem combustível, oligômeros e monômeros. Estes materiais reciclados são versáteis; os fabricantes podem usá-los para produzir produtos plásticos de qualidade, etanol, álcool e lubrificantes.

Embora a pirólise, a gaseificação e a solvólise sejam superiores aos sistemas de reciclagem mecânica, apenas algumas instalações de gestão de resíduos podem investir neles. Infelizmente, eles são caros para comprar e manter. Pode levar décadas até que se tornem tecnologias de reciclagem padrão em todo o mundo.

3. Máquinas de venda reversa

As máquinas de venda reversa (RVMs) promovem a reciclagem, incentivando as pessoas a depositarem materiais recicláveis ​​(por exemplo, recipientes de vidro vazios, garrafas de plástico e latas de alumínio) em troca de recompensas. Eles geralmente distribuem cupons, cartões de desconto ou dinheiro. Basta inserir seus recicláveis ​​na máquina, coletar suas recompensas e ela separará automaticamente seus resíduos para você. A maior limitação dos RVMs é que eles são exigentes com os recicláveis ​​que aceitam. Como a maioria das instalações de gestão de resíduos ainda utiliza processos mecânicos, elas não podem correr o risco de receber materiais recicláveis ​​contaminados que podem acabar em aterros sanitários.

As marcas de varejo imitam o mesmo conceito, incentivando os consumidores a reciclar itens específicos. Pegar Processo de reciclagem da Apple como um exemplo. Ele incentiva os usuários a depositarem seus antigos gadgets da Apple em troca de promoções e descontos especiais.

4. Transformação de resíduos em energia (WtE)

Waste-to-Energy recicla resíduos municipais, industriais e agrícolas por meio de combustão controlada em alta temperatura. Produz subprodutos de energia limpa (por exemplo, calor e eletricidade). Numa escala maior, as tecnologias WtE poderiam ajudar a tornar os recursos energéticos alternativos mais amplamente acessíveis.

Embora o WtE e a gaseificação sigam o mesmo processo e produzam os mesmos subprodutos, observe que utilizam tecnologias diferentes. A gaseificação aquece resíduos com oxigênio limitado, enquanto o WtE incinera diretamente os recicláveis. Além disso, a WtE não pode produzir gás de síntese.

5. Reciclagem de baterias de íons de lítio

Com a crescente dependência da sociedade de dispositivos elétricos, como smartphones, scooters e carros elétricos, a demanda por baterias de íons de lítio está aumentando constantemente.

AIE relata que a demanda por VEs aumentou de 330 para 550 GWh em 2022. E embora as baterias de iões de lítio sejam indiscutivelmente menos prejudiciais do que os combustíveis fósseis, a sua produção em massa iniciará inadvertidamente mais projectos mineiros.

A melhor abordagem é seguir sistemas de reciclagem mais sustentáveis. As instalações de eliminação e reciclagem de baterias devem executar estes processos para que os fabricantes de iões de lítio possam deixar de depender de materiais virgens.

A pirometalurgia se enquadra na pirólise. Envolve o aquecimento de baterias recicladas em espaços controlados e de alta temperatura com pouco ou nenhum oxigênio. As instalações de reciclagem podem extrair vários metais terrestres após a decomposição. A principal desvantagem da pirometalurgia é que ela emite óxido de nitrogênio e enxofre durante o processo de aquecimento, e as instalações devem controlar essas emissões.

A hidrometalurgia é o oposto da pirometalurgia. É um processo de baixa temperatura que dissolve baterias recicladas em uma solução especial. As instalações de reciclagem também extraem metais terrestres após decomposição. O maior problema da hidrometalurgia é que ela produz águas residuais, que as instalações devem descartar com segurança e cuidado.

Reciclagem Direta

A reciclagem direta é um processo mecânico em que baterias gastas são recicladas e recondicionadas. É um sistema barato e acessível. Observe que as baterias recondicionadas não são mais adequadas para a função original pretendida – você só pode usá-las como fontes de energia de reserva.

Faça sua parte saber como descartar baterias gastas. C&EN relata que apenas cinco por cento das baterias de íons de lítio são recicladas porque consumidores e fabricantes seguem métodos de descarte descuidados.

Os avanços tecnológicos continuarão a simplificar os sistemas de reciclagem

As taxas de reciclagem em todo o mundo não melhorarão da noite para o dia. As famílias, as entidades privadas, as organizações sem fins lucrativos e os organismos governamentais devem trabalhar no sentido da utilização de tecnologias de reciclagem eficientes e tentar integrá-las nas políticas locais de gestão de resíduos. Muitos sistemas de classificação avançados ainda são subutilizados. Basta notar que sistemas de reciclagem eficientes apenas atenuam os danos do crescente problema de resíduos da sociedade. Todos ainda deveriam se concentrar na eliminação de produtos plásticos descartáveis.