Chemická Likvidace Odpadu a Metody Chemické Recyklace

Recyklační kapacity v Evropě jsou zatím omezené. Komunální odpady navíc představují z hlediska recyklace tak trochu oříšek. Jedním ze způsobů, jak zvýšit podíl recyklace odpadních plastů, představuje chemická recyklace. Ta si dokáže poradit i s komunálními odpady obsahujícími plastové směsi.

Chemická Recyklace

Sdružení Chemical Recycling Europe (CRE) definovalo chemickou recyklaci jako jakoukoli recyklační technologii, která přímo ovlivňuje složení polymerového odpadu nebo samotného polymeru a přeměňuje je na chemické látky či produkty, ať už pro jejich původní účel, nebo jiné účely s výjimkou energetického využití (ChemRecEurope 2020).

Druhy Chemické Recyklace

Rozlišujeme tyto základní druhy chemické recyklace:

1. Termochemická recyklace - pyrolýza: Technologie, při které je odpad tepelně zpracován s vyloučením přístupu kyslíku, vzduchu či jiných zplyňovacích látek.
2. Plazmatická recyklace - zplyňování plastů: Při teplotách několik tisíc stupňů Celsia za nedostatku vzduchu se rozkládá odpad na základní jednoduché molekuly.
3. Chemická recyklace - solvolýza (rozpouštění chemikáliemi): Jedná se o proces zpracování vstupních polymerů z materiálů, které mechanickým procesem recyklovat nelze.

Výhody Chemické Recyklace

Největší výhodou chemické recyklace je, že touto technologií lze zrecyklovat i materiály, u kterých mechanická recyklace selhává.

Chemická recyklace přispívá k:

Čtěte také: Jak se bránit proti chemickému znečištění?

• omezení skládkování a negativních vlivů s tím spojených
• omezení spalování odpadu
• řešení problematiky využití odpadních plastů v České republice
• snížení závislosti na importu primárních plastových materiálů
• vyšší ochraně životního prostředí
• dosažení cílů daných odpadovou legislativou v oblasti nakládání s odpady

V době, kdy je na trhu nedostatek materiálu, je více než třeba šetřit primární zdroje. „Při současné nízké míře recyklace a exponenciálně rostoucí produkci plastů dochází ke zvyšování plýtvání plastovými materiály, a proto jsou pro rafinaci odpadu zapotřebí nové technologie termochemické recyklace,“ konstatuje RNDr. Radek Hořeňovský, expert na odpadové hospodářství klastru WASTen z.s., a dodává: „V současné době je v Evropě recyklováno pouze asi 10 % plastového odpadu, čehož je většinou dosaženo mechanickou recyklací.“

Metody termochemické recyklace by mohly podíl recyklace odpadních plastů významně zvýšit. Na rozdíl od mechanické recyklace dokáže metoda termochemické recyklace zpracovat i komunální odpad obsahující směsi odpadních plastů.

„Termochemické recyklaci lze také použít k úpravě odpadu z mnoha nových materiálů, jako jsou kompozity, zejména v rozvíjející se fázi, kdy je objem nových materiálů na trzích nízký, což vede k tomu, že separovaný sběr odpadu není nákladově efektivní alternativou. Termochemická recyklace nabízí ekologickou alternativu k metodám běžného spalování a neefektivnímu skládkování,“ vysvětluje Doc. RNDr. Miloslav Bačiak Ph.D., expert na odpadové hospodářství klastru WASTen z.s.

Překážky Chemické Recyklace

V současné době jsou hlavními překážkami pro širší využití perspektivní termochemické recyklace plastového odpadu zejména nedostupnost a nekonzistentní kvalita vstupních surovin, neefektivní, a tudíž nákladné třídění, dosud neexistující, nebo minimální trhy s produkty termochemické recyklace a zejména nejasné legislativní podmínky a předpisy týkající se nakládání s plastovým odpadem a využití metod termochemické recyklace.

„Možná řešení by mohla zahrnovat úzkou spolupráci mezi producenty odpadních surovin a jejich recyklátory, zpracovateli, pro zajištění stálého množství a kvality suroviny. Pokročilá předběžná úprava by poskytla základ pro nákladově efektivní termochemickou recyklaci. Dále je nutná klasifikace získané kapaliny jako produktu namísto odpadu a její standardizace. Dopady na udržitelnost musí být navíc jasně pozitivní,“ uzavírá Radek Hořeňovský.

Čtěte také: Životní prostředí a chemické znečištění

Termochemická Recyklace Plastů Podrobněji

Termochemická recyklace plastů je proces, při kterém se plastový odpad mění na kapalné a plynné uhlovodíky a jeho výsledným produktem je pyrolýzní olej, využívaný dále pro petrochemickou výrobu. Proces tepelného rozkladu se také nazývá termochemickou depolymerizací nebo pyrolýzou. Cílem pyrolýzy je zpracování cenného odpadu zpět na materiál využitelný k původnímu účelu - výrobě obalů, součástek strojů apod.

Přeměna odpadních polymerů na pyrolýzní olej je prvním důležitým krokem v tomto procesu, po němž následuje jeho zpracování na monomery a následně plasty zavedenými chemickými procesy.

Pyrolýza odpadního plastu probíhá tak, že se plasty upraví na menší vločky, které se stlačí a bez přístupu vzduchu vstupují do termochemické jednotky. V ní se plast zahřeje na teplotu mezi 300 až 500 stupni Celsia, při které dochází k chemickým procesům vedoucím k tepelnému rozkladu plastu na uhlovodíky. Tímto postupem, který se děje bez přístupu vzduchu, vzniká pyrolýzní plyn. Ten se kondenzací přemění na pyrolýzní olej, plyn a pevný zbytek.

Z pohledu recyklace plastů je nejdůležitější pyrolýzní olej, na který se přemění až 90 % vloženého plastového odpadu. Dalším produktem termochemické recyklace je plyn, který je možné použít k výrobě energie, využitelné například právě na provoz pyrolýzní jednotky.

V současné době se chemicky recykluje převážně PET - plast využívaný především k výrobě nápojových lahví. Ten umíme působením dalších látek rozložit na výchozí sloučeniny a využít znovu k výrobě polymeru. Ostatní druhy plastů ale končí ve spalovnách nebo na skládkách. Je to způsobeno omezenými možnostmi mechanické recyklace plastu a malým počtem dostupných a ověřených technologií chemické recyklace.

Čtěte také: Chemická recyklace odpadu

Nespornou výhodou termochemické recyklace je, že díky procesu rozkladu na menší molekuly dokáže téměř veškeré plasty přeměnit na produkt podobný ropě s malým výtěžkem plynu a pevného zbytku. Přitom je termochemická recyklace málo citlivá na znečištění vstupního plastu organickými i anorganickými látkami (typicky zbytky jídla, barev, vícedruhové obaly s nalepenou papírovou etiketou, ale i kovy nebo další látky).

Většina znečišťujících látek se do pyrolýzního oleje nedostane a do procesu následného zpracování na nové polymery tak už nevstupuje. Některé příměsi odpadního plastu však problémy přináší, protože mohou snižovat kvalitu výsledného produktu nebo zvýšit energetické i finanční nároky na provoz kvůli nutnosti jejich odstranění. Jsou jimi například PVC, který kromě molekul uhlíku a vodíku obsahuje i chlor, nebo PET, obsahující 30 % kyslíku.

Celý proces termochemické recyklace plastů probíhá bez přístupu vzduchu, a tedy v uzavřeném prostředí, tak jako většina procesů v chemickém průmyslu. Na rozdíl od spalování plastů tak nedochází k uvolňování škodlivin do ovzduší.

Efektivita Termochemické Recyklace

Na světě se dnes vyrábí téměř 400 milionů tun plastů, a z toho více než jedna třetina je určena k jednorázové spotřebě, zejména ve formě obalů. Naprostá většina plastů, téměř 99 %, se dnes vyrábí z fosilních, a tedy neobnovitelných zdrojů. V případě skládkování nebo spalování plastů se tak jedná o nenávratnou ztrátu materiálu, který se miliony let vytvářel ve formě ropných ložisek. Recyklací plastů v cirkulární smyčce se tak snižuje uhlíková stopa jeho výroby a využití.

To jsou hlavní důvody pro rozvoj a rozšíření chemické recyklace, pro kterou je pyrolýza základním pilířem. V rámci oběhu materiálu lze plasty recyklovat také mechanicky, tedy produkcí méně náročných výrobků přímo z odpadního plastu.

Samotná technologie pyrolýzy je lidstvu známá od pradávna. Mezi nejdéle využívané patří například výroba dřevěného uhlí pomocí karbonizace, kde kromě uhlí vzniká také kapalný rozkladný produkt - dehet.

I samotná pyrolýza plastů je teoreticky známá desetiletí a experimentálně ověřená v laboratorních podmínkách i pokusných provozech. S masovým rozšířením spotřeby plastů, následně třídění odpadů a omezením jeho skládkování či energetického využití stoupla i potřeba recyklace a opětovného použití plastu.

V současné době je cílem zprovoznění technologií dosahujících maximálních výtěžků kapalného pyrolyzátu co nejlepší kvality při maximální energetické účinnosti procesu. Nezbytným požadavkem je pak ekologický provoz nezatěžující životní prostředí.

Protože na první důležitý krok - výrobu kapalného pyrolyzátu - dále navazuje jeho zpracování petrochemickými technologiemi, je nutná standardizace kvality pyrolyzátu i technologické přizpůsobení na straně výrobců monomerů a plastů.

V současné době zažíváme intenzivní snahu o odklon od spotřeby neobnovitelných zdrojů energie spojené s produkcí skleníkových plynů. S tím souvisí i šetrný přístup k využití těchto zdrojů pro výrobu předmětů denní spotřeby, které jsou z významné části tvořeny právě plasty, které po relativně krátké době tvoří obsah žlutých popelnic.

Přes velký pokrok ve sběru odpadu a jeho třídění však skutečně recyklujeme méně než třetinu odpadu, podstatná část se využívá energeticky - spalováním za produkce skleníkových plynů.

tags: #chemická #likvidace #odpadu #metody

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce tříděním odpadu
• Obce s nejvyšší kvalitou života
• Vše o Seznamu Všech Stanovišť
• Efektivní stlačování odpadu
• Brašov: Odstraňování odpadu