Eksperter diskuterer udfordringer og muligheder i forbindelse med bortskaffelse af affald

Affald er ikke, hvad det plejede at være. Siden Kina stort set lukkede døren for importeret affald sidste år, omkostningerne til genbrug er steget betydeligt, og programmer er forsvundet eller reduceret i samfund over hele USA. Skiftet skaber mulighed for at revurdere, hvordan vi skaber og bortskaffer affald.

Spørgsmålet er presserende. Plast, et særligt irriterende eksempel, er i 94 procent af postevandsprøverne i USA og i næsten alle mærker af flaskevand, ifølge en undersøgelse. Plast, og de kemikalier, der binder sig til plastik i vandet, kan forårsage kræft, genetiske forstyrrelser og andre skadelige virkninger. Nogle stater tager affære. Lovforslag, der flyttes gennem Californiens lovgivende forsamling, vil give mandat til at reducere, kompostering eller genbrug af 75 procent af engangsemballagen inden 2030, at reducere produktionen af ​​fast affald, fremme indenlandske genbrugsmarkeder og endda eliminere papirkvitteringer

Craig Criddle, professor i civil- og miljøteknik, og Abhay Jain, en ph.d.-kandidat ved Stanford's Graduate School of Business, diskutere affaldsudfordringer og muligheder nedenfor. Criddle har evalueret brugen af ​​mikroorganismer til at bionedbryde plastmaterialer og til at syntetisere bionedbrydeligt bioplast – plast afledt af vedvarende kilder – fra affaldsråvarer. Jain studerer affaldshåndtering og startede et genanvendeligt affaldsindsamlingsfirma i Indien.

Hvad gør genbrug så svært at gøre rentabelt?

Criddle:Genanvendelse af konventionel plast fører typisk til downcycling og et fald i værdien af ​​den genanvendte plast sammenlignet med ny plast. Folk bliver ofte forvirrede af genbrugsspande, fordi mærkningen er inkonsekvent og forvirrende. Som resultat, genbrugsstrømme bliver forurenet. Genanvendt plast har brug for en prisfordel i forhold til ny plast, men jomfru plast er ret billigt. De er typisk fremstillet af billige fossile kulstofråvarer, og deres fremstilling er blevet optimeret i stor skala.

Jain:Der er mange grunde, som varierer betydeligt afhængigt af placering. Imidlertid, nogle årsager kan ses på de fleste markeder. Det samlede marked for genbrugsprodukter er fragmenteret eller ikke-eksisterende, hvilket gør det svært at skabe og fange værdi fra disse produkter. Ud over, omkostningerne ved at overholde emissions- og bortskaffelsesregler og behandling af ikke-sorteret affald øger genbrugsomkostningerne. Sommetider, der er lokale begrænsninger i teknologi og økonomi. Også, fordi affald for det meste er ude af syne og ude af sind, der er begrænset lovgivningsmæssig fremstød for at forbedre forholdene.

Er der nogle lande, vi bør kigge til for at få inspiration til håndtering af affald?

Criddle:Tyskerne har et simpelt farvekodet affaldsopsamlingssystem og har vedtaget en pro-genbrugsetik. Genbrug er en kilde til stolthed, en slags national tidsfordriv. Bioplastik får et løft, fordi den tyske regering har anerkendt biobaserede materialer som en levedygtig emballageløsning og udsendt en opfordring til projekter om biobaseret emballage.

Jain:Tyskland og Sverige kommer til at tænke på. Det er en kombination af politikker såsom en Green Dot emballagepolitik [et globalt varemærke, der betyder, at en producent har ydet et økonomisk bidrag til en emballagegenvindingsorganisation], teknologiske løsninger og almen folkeoplysning. Fokus spænder over alt fra reduceret affaldsproduktion og bedre affaldsadskillelse til efteruddannelse.

Hvad kan vi gøre på kort sigt som bro til mere dramatiske løsninger, som at udfase engangsplastik eller designe selvdestruerende plastik?

Criddle:Vi er nødt til at forbedre mærkning og sortering for at forhindre kontaminering. Folk skal også lære, at bionedbrydeligt bioplast skal komposteres eller fordøjes, ikke genanvendt med konventionel plast.

Jain:Vi bør begrænse brugen af ​​vanskelige at genbruge, ikke-miljøvenlige materialer med begrænset anvendelse, såsom plast til engangsbrug. Vi bør tilskynde til brug af miljøvenlige materialer, såsom papirsugerør, og regeringer bør give incitamenter, såsom at betale folk for at bringe rene plastikposer til afleveringssteder.

Hvad er nogle lovende langsigtede løsninger på vores tilsyneladende afhængighed af engangsplastik og affald generelt?

Criddle:Vi skal planlægge for cirkulære økonomier. Det betyder, at produkter skal designes til adskillelse ved endt levetid. Hvis vi skal fortsætte med at bruge engangsplastik, så bør disse materialer være biologisk nedbrydelige i de miljøer, de kommer ind i ved endt levetid.

Jain:Affaldshåndteringens hellige gral vil være en økonomisk måde at adskille affald på. Vi har også brug for nye teknologier til at genanvende specialiserede grupper af affald, såsom e-affald [farligt elektronisk affald]. Hvis vi ikke er forsigtige, verden vil snart have bunker af lithium-ion-batterier, der vil forgifte miljøet. Til sidst, vi skal have gode mængder af lokalisering af hver løsning. Det er en stor udfordring, men også en mulighed, fordi hjulet skal genopfindes i alle lande og regioner.

Forudser du nogle store økonomiske muligheder i disse kortsigtede og langsigtede ændringer?

Criddle:Jeg er optimistisk med hensyn til bioplast. At investere i dem vil have store langsigtede samfundsmæssige fordele. I modsætning til konventionel syntetisk plast, som bliver ved i naturen, bioplast er komposterbart og biologisk nedbrydeligt ligesom fødevarer. Et klassisk eksempel er polyhydroxybutyrat, eller PHB. Mange bakterier lagrer PHB som bittesmå granulater, som de derefter bruger som en kilde til kulstof og energi. PHB kan også være gavnligt for dyresundheden. Når det gives som fodertilskud til vanddyr, såsom fisk, krabber og rejer, det kan afværge infektion.

For at PHB og anden lignende bioplast skal konkurrere økonomisk med konventionel ikke-nedbrydelig plast, Der er behov for et fald på omkring 60 procent i omkostningerne. Omtrent 40 procent af omkostningerne ved bioplast er i råvarerne - typisk sukkerarter eller planteolier. Med brug af billigere råvarer, produktionsomkostningerne vil falde, og bioplast bliver mere konkurrencedygtigt. Eksempler på billige råvarer er madaffald, biogas metan, kuldioxid og vedvarende brint. Omkostningerne til bioplast vil også falde i takt med at produktionen skaleres op på grund af stordriftsfordele. Dette kan ske på store bioraffinaderier, hvor bioplast er biprodukter eller på decentrale lokationer, måske i forbindelse med renseanlæg eller lossepladser. Også, 3-D-print kunne drive decentraliseret produktion af skræddersyet bioplast.

Hvad er udsigterne for at vedtage relaterede love på stats- og føderalt niveau? Hvad er de primære forhindringer?

Criddle:Der er brug for love og politikker, der tilskynder til innovation ved at tilskynde til udvikling af biomaterialer og additiver, der er biologisk nedbrydelige i kritiske miljøer, er ugiftige og akkumuleres ikke i fødekæder. Der kan forventes modstand fra virksomheder, der har investeret kraftigt i fremstilling af konventionel plast, og fra plastgenvindingsvirksomheder, der er bekymrede for, at bioplast vil forurene konventionelle plastgenbrugsstrømme.

Er der nogen måde at tilskynde disse ændringer til for forbrugerne og/eller industrien?

Criddle:En skat på konventionel engangsplast vil få virksomheder til at vælte de højere omkostninger over på kunderne, faldende efterspørgsel efter konventionel plast og tilskyndelse af virksomheder til at søge alternativer. Midler fra en sådan skat kunne støtte plastikrensningsindsatsen på kyststrækninger, genbrugsanlæg, og forskning og udvikling af biologisk nedbrydelige alternativer.