Primul plastic „infinit” din lume

Primul plastic „infinit” din lume

Modul in care reciclam in mod normal materialele plastice este o spirala descendenta a deseurilor si a materialelor degradate, dar exista o alta optiune – transformarea plasticului inapoi in uleiul din care a fost facut.

Unele materiale plastice care ar putea fi reciclate ajung in depozitele de deseuri din cauza instalatiilor slabe sau a confuziei cu privire la ceea ce este si nu este reciclabil (Credit: Alamy)

In fiecare an, la nivel mondial se produc peste 380 de milioane de tone de plastic. Este cam la fel ca 2.700.000 de balene albastre – de peste 100 de ori greutatea intregii populatii de balene albastre. Doar 16% din deseurile de plastic sunt reciclate pentru a produce materiale plastice noi, in timp ce 40% sunt trimise la gropile de gunoi, 25% la incinerare si 19% sunt aruncate.

O mare parte din materialul plastic care ar putea fi reciclat – cum ar fi tereftalatul de polietilena (PET), care este utilizat pentru sticle si alte ambalaje – ajunge la depozitul de deseuri. Acest lucru se datoreaza adesea confuziei cu privire la reciclarea la nivelul miezului sau contaminarii cu alimente sau alte tipuri de deseuri.

Alte materiale plastice – cum ar fi pungile pentru salate si alte recipiente cu alimente – isi gasesc drumul spre depozitul de deseuri, deoarece sunt alcatuite dintr-o combinatie de materiale plastice diferite care nu pot fi despartite cu usurinta intr-o instalatie de reciclare. Asternutul cazut pe strada si materialele plastice usoare lasate in depozitele de deseuri sau aruncate ilegal pot fi transportate de vant sau spalate in rauri de ploaie, ajungand in ocean.

Reciclarea chimica este o incercare de reciclare a nereciclabilului. In loc de un sistem in care unele materiale plastice sunt respinse deoarece au culoarea gresita sau sunt facute din compozite, reciclarea chimica ar putea vedea toate tipurile de plastic alimentate intr-un sistem de reciclare „infinit” care dezmembreaza materialele plastice inapoi in ulei, astfel incat acestea sa poata fi utilizate pentru face din nou plastic.

Modul in care plasticul este reciclat in prezent este mai mult o spirala descendenta decat o bucla infinita. Materialele plastice sunt de obicei reciclate mecanic: sunt sortate, curatate, maruntite, topite si remodelate. De fiecare data cand plasticul este reciclat in acest fel, calitatea acestuia este degradata. Cand plasticul este topit, lanturile polimerice sunt partial descompuse, scazand rezistenta la tractiune si vascozitatea, ceea ce face mai dificila prelucrarea.

Array

Noul plastic de calitate inferioara devine adesea impropriu utilizarii in ambalarea alimentelor, iar majoritatea materialelor plastice pot fi reciclate de un numar foarte limitat de ori inainte de a fi atat de degradat incat devine inutilizabil.

Industria emergenta a reciclarii chimice isi propune sa evite aceasta problema prin descompunerea plasticului in blocurile sale chimice, care pot fi apoi utilizate pentru combustibili sau pentru a reincarna noi materiale plastice.

Cea mai versatila versiune a reciclarii chimice este „reciclarea materiilor prime”. De asemenea, cunoscut sub numele de conversie termica, reciclarea materiilor prime este orice proces care descompune polimerii in molecule mai simple folosind caldura.

Procesul este destul de simplu – luati o sticla de bauturi din plastic. Il scoateti impreuna cu reciclarea pentru colectare. Este dus, impreuna cu toate celelalte deseuri, la o instalatie de sortare. Acolo, gunoiul este sortat, fie mecanic, fie manual, in diferite tipuri de materiale si diferite tipuri de materiale plastice.

Sticla dvs. este spalata, maruntita si ambalata intr-un balot gata de transport la centrul de reciclare – pana acum, la fel ca procesul conventional. Apoi vine reciclarea chimica: plasticul care alcatuia anterior sticla dvs. ar putea fi dus la un centru de piroliza unde este topit. Apoi este alimentat in reactorul de piroliza unde este incalzit la temperaturi extreme. Acest proces transforma plasticul intr-un gaz care este apoi racit pentru a se condensa intr-un lichid asemanator cu uleiul si, in cele din urma, distilat in fractii care pot fi destinate unor scopuri diferite.

Reciclarea chimica incepe la fel ca si reciclarea mecanica obisnuita, prin colectarea si zdrobirea materialelor plastice si transportarea acestora la o fabrica (Credit: Alamy)

Tehnicile de reciclare chimica sunt testate in intreaga lume. Recycling Technologies din Marea Britanie a dezvoltat o masina de piroliza care transforma plasticul greu de reciclat, cum ar fi filmele, pungile si materialele plastice laminate in Plaxx.

Aceasta materie prima de hidrocarburi lichide poate fi utilizata pentru a produce plastic nou de calitate virgina. Prima unitate comerciala a fost instalata in Perth, Scotia, in 2020.

Firma Plastic Energy are doua fabrici de piroliza la scara comerciala in Spania si intentioneaza sa se extinda in Franta, Olanda si Marea Britanie. Aceste plante transforma deseurile din plastic greu de reciclat, cum ar fi ambalajele de cofetarie, pungile uscate pentru hrana pentru animale de companie si pungile de cereale pentru micul dejun in substante numite „tacoil”. Aceasta materie prima poate fi utilizata pentru fabricarea materialelor plastice de calitate alimentara.

In SUA, compania chimica Ineos a devenit prima care foloseste o tehnica numita depolimerizare la scara comerciala pentru a produce polietilena reciclata, care intra in pungi de transport si folie termocontractabila. Ineos are, de asemenea, planuri de a construi mai multe noi instalatii de reciclare a pirolizei. 

In Marea Britanie, Mura Technology a inceput constructia primei fabrici la scara comerciala din lume capabila sa recicleze  toate tipurile de plastic. Planta poate manipula plastic mixt, plastic colorat, plastic din toate compozitele, toate etapele de degradare, chiar si plastic contaminat cu alimente sau alte tipuri de deseuri.

Tehnica „hidrotermala” a lui Mura este un tip de reciclare a materiilor prime care utilizeaza apa in camera reactorului pentru a raspandi caldura in mod uniform. Incalzita la temperaturi extreme, dar presurizata pentru a preveni evaporarea, apa devine „supercritica” – nu un solid, lichid si nici gaz. Mura spune ca aceasta utilizare a apei supercritice, evitand nevoia de a incalzi camerele din exterior, face ca tehnica sa fie scalabila inerent.

“Daca incalziti reactorul din exterior, pastrati o distributie uniforma a temperaturii este foarte greu. Cu cat mergeti mai mare cu atat devine mai greu. Este un pic ca gatitul”, a explicat directorul executiv al lui Mura, Steve Mahon. “Este greu sa prajesti o friptura mare pana la capat, dar daca o fierbe, este usor sa te asiguri ca este gatita uniform pana la capat.”

O instalatie pilot a aratat ca utilizarea apei supercritice foarte fierbinti poate ajuta reciclarea substantelor chimice la niveluri utile (credit: Licella)

Deseurile de plastic ajung la fata locului in baloturi – plastic contaminat, cu mai multe straturi, cum ar fi pelicule flexibile si tavi rigide care altfel ar fi mers la instalatii de incinerare sau de energie din deseuri. Baloturile sunt introduse in instalatia de sortare frontala pentru a elimina orice contaminanti anorganici, cum ar fi sticla, metalul sau granulatia. Poluantii organici, cum ar fi reziduurile alimentare sau solul, pot trece prin proces. Plasticul este apoi maruntit si curatat, inainte de a fi amestecat cu apa supercritica.

Odata ce acest sistem de inalta presiune este depresurizat si deseurile ies din reactoare, majoritatea lichidului se aprinde sub forma de vapori. Acest vapor este racit intr-o coloana de distilare si lichidele condensate sunt separate pe o gama de fierbere pentru a produce patru lichide si uleiuri de hidrocarburi: nafta, motorina distilata, motorina grea si reziduuri de ceara grele, asemanatoare bitumului. Aceste produse sunt apoi expediate catre industria petrochimica.

Ca si in cazul altor tehnici de materie prima, nu exista o reducere a ciclului, deoarece legaturile polimerice pot fi formate din nou, ceea ce inseamna ca materialele plastice pot fi reciclate infinit. Cu o rata de conversie de peste 99%, aproape tot plasticul se transforma intr-un produs util.

Mahon a spus: „Elementul hidrocarbonat al materiei prime va fi transformat in produse hidrocarbonate noi si stabile, pentru a fi utilizate la fabricarea materialelor plastice noi si a altor substante chimice”. Chiar si „materialele de umplutura” utilizate in unele materiale plastice – cum ar fi creta, colorantii si plastifiantii – nu sunt o problema. „Acestea se incadreaza in cel mai greu produs hidrocarbonat, reziduuri de ceara grele, care este un liant de tip bitum pentru utilizare in industria constructiilor.”

Gazele fierbinti in exces generate in timpul procesului vor fi utilizate pentru incalzirea apei, sporind eficienta energetica a acesteia, iar instalatia va fi alimentata cu 40% energie regenerabila. „Vrem sa folosim cat mai multa energie regenerabila posibil si vom cauta, ori de cate ori este posibil, sa vizam 100%”, spune Mahon.

Fabrica Teesside a Murei, care urmeaza sa fie finalizata in 2022, isi propune sa proceseze anual 80.000 de tone de deseuri de plastic nereciclabile anterior, ca plan pentru o lansare globala, cu site-uri planificate in Germania si SUA. Pana in 2025, compania intentioneaza sa furnizeze un milion de tone de capacitate de reciclare in exploatare sau dezvoltare la nivel global.

„Reciclarea [noastra] a deseurilor de plastic in materii prime echivalente virgine ofera ingredientele pentru a crea materiale plastice 100% reciclate, fara limita la numarul de ori in care acelasi material poate fi reciclat – decuplarea productiei de plastic de resursele fosile si intrarea plasticului intr-o economie circulara “, spune Mahon.

Oamenii de stiinta precum Sharon George, lector superior in stiinta mediului la Universitatea Keele, au salutat dezvoltarea lui Mura. „Acest lucru depaseste provocarea calitatii prin„ desfacerea ”polimerului din plastic pentru a ne oferi elementele chimice brute pentru a incepe din nou”, spune George. „Aceasta este adevarata reciclare circulara”.

Fabrica care se construieste la Teesside in Marea Britanie isi propune sa proceseze 80.000 de tone de deseuri de plastic in fiecare an (credit: Mura)

Cu toate acestea, in ultimii 30 de ani, reciclarea chimica a aratat limite serioase. Consuma multa energie, s-a confruntat cu provocari tehnice si s-a dovedit dificil sa se ridice la niveluri industriale.

In 2020, un raport al Aliantei Globale pentru Alternative pentru Incineratoare (Gaia), un grup de organizatii si persoane care promoveaza miscarile sociale pentru a reduce deseurile si poluarea, a concluzionat ca reciclarea chimica este poluanta, consumatoare de energie si predispusa la defectiuni tehnice. Raportul a concluzionat ca reciclarea substantelor chimice nu a fost o solutie viabila la problema plasticului, mai ales in ritmul si amploarea necesare.

In plus, daca produsul final al reciclarii chimice este un ulei utilizat pentru combustibil, atunci procesul nu reduce necesitatea de plastic virgin, iar arderea acestor combustibili ar elibera gaze cu efect de sera la fel ca si combustibilii fosili obisnuiti.

„ONG-urile de mediu urmaresc cu atentie metodele de reciclare emergente”, spune Paula Chin, specialist in materiale durabile la organizatia de conservare WWF. „Aceste tehnologii sunt la inceput si nu sunt in niciun caz solutia de argint la problema deseurilor din plastic. Ar trebui sa ne concentram pe cresterea eficientei resurselor ca o modalitate de a minimiza deseurile printr-o mai mare reutilizare, reumplere si sisteme de reparatii – nu ne bazam pe reciclare in fii salvatorul “.

Dar Mura sustine ca planta lor va umple o nisa atat de necesara. „Reciclarea [chimica] este un sector nou, dar amploarea la care se dezvolta, in special pentru Mura, arata atat nevoia urgenta de noi tehnologii pentru a aborda problema in crestere a deseurilor de plastic si scurgerile de mediu, cat si o oportunitate de a recicla un gata-resursa, care in prezent se va risipi “, spune Mahon.

Procesul Mura isi propune sa completeze procesele mecanice existente si infrastructura, nu sa concureze cu acestea, recicland materiale care altfel ar ajunge la depozitele de deseuri, la incinerare sau in mediu. Toate deseurile de plastic pe care le prelucreaza vor fi fabricate materiale plastice noi sau alte materiale, niciunul nu va fi ars pentru combustibil.

Multe instalatii de reciclare a substantelor chimice au trecut in trecut, dar Mura crede ca tehnica de apa supercritica pe care o foloseste o va face viabila din punct de vedere economic (credit: Mura)

Mura spera ca utilizarea apei supercritice pentru un transfer eficient de caldura le va permite sa se ridice la niveluri industriale, reducand consumul de energie si costurile. Ar putea fi un factor crucial pentru succes in cazul in care altii au esuat.

Unul dintre principalele motive pentru care reciclarea substantelor chimice nu a reusit sa decoleze pana acum a fost prabusirea financiara. Intr-un raport din 2017, Gaia a remarcat mai multe proiecte care au esuat, inclusiv instalatia Thermoselect din Germania, care a pierdut mai mult de 500 de milioane de dolari pe parcursul a cinci ani, Interserve din Marea Britanie, care a pierdut 70 de milioane de lire sterline (100 milioane de dolari) pentru diferite proiecte de reciclare chimica, si multe alte companii care s-au confruntat cu falimentul.

Dificultatea financiara este ceva care a impiedicat nu doar reciclarea chimica, ci tot felul de reciclare a plasticului. “Economia nu se acumuleaza. Colectarea, sortarea si reciclarea ambalajelor este pur si simplu mai scumpa decat producerea ambalajelor virgine”, spune Sara Wingstrand, manager de proiect New Plastics Economy la Fundatia Ellen MacArthur.

Wingstrand spune ca singura cale catre „finantare dedicata, continua si suficienta la scara” pentru reciclare este prin sisteme obligatorii, bazate pe taxe, de responsabilitate extinsa a producatorului. Acestea ar vedea toate industriile care introduc plasticul contribuind la finantare pentru colectarea si procesarea ambalajelor lor dupa utilizare. “Fara ele, este foarte putin probabil ca reciclarea ambalajelor sa se extinda vreodata in masura necesara”, spune Wingstrand.

Dar Mahon crede ca un sistem precum cel al lui Mura este un alt mod de a schimba bilanturile in favoarea reciclarii plasticului prin producerea unui ulei care poate fi vandut cu profit. Mura a anuntat recent parteneriate cu producatorii de plastic Dow si Igus GmbH si firma de constructii KBR.

„Lucrul interesant aici este ca Mura poate gasi valoare in materialele plastice care nu sunt de obicei viabile din punct de vedere economic pentru a fi reciclate mecanic”, spune Taylor Uekert, cercetator la Cambridge Creative Circular Plastics Center, Universitatea din Cambridge.

Chiar si cu capacitatea de a desface toate tipurile de plastic, astfel incat sa poata fi refolosite din nou, este putin probabil ca toate problemele legate de poluarea cu plastic sa dispara. Cu atat de mult se termina in depozitele de deseuri si in mediu, plasticul va continua sa faca ceea ce a fost facut – sa suporte.

Emisiile din calatorii necesare pentru a raporta aceasta poveste au fost de 0 kg CO2. Emisiile digitale din aceasta poveste sunt estimate la 1,2g – 3,6g CO2 pe pagina vizualizata. Aflati mai multe despre modul in care am calculat aceasta cifra aici .

Alaturati-va unui milion de fani Viitor placandu-ne pe  Facebook sau urmati-ne pe  Twitter  sau  Instagram .

Daca ti-a placut aceasta poveste,  inscrie-te la buletinul informativ saptamanal bbc.com , numit „Lista esentiala”. O selectie selectata de povesti de la BBC Future, Culture, Worklife si Travel, livrate in casuta de e-mail in fiecare vineri.