Muovin kierrätys on prosessi, jossa muovijäte muunnetaan uusioraaka-aineiksi , energiaksi tai tuotteiksi, joilla on tiettyjä kuluttajaominaisuuksia. Muovien luonnollinen hajoamisaika on useita satoja vuosia, joten kierrätys on osa maailmanlaajuista pyrkimystä vähentää ympäristöön joutuvien haitallisten aineiden määrää .
Kaiken kaikkiaan on olemassa kolme pääkäsittelymenetelmää: mekaaninen, kemiallinen ja lämpö. Mekaaninen kierrätys on näistä yleisin, ja lopputuloksena on uusi muovimateriaali. Kemiallisen menetelmän avulla voit hajottaa muovijätteen sen ainesosiksi. Sen jälkeen ne sekoitetaan ja käsitellään uusien materiaalien luomiseksi. Lämpömenetelmällä materiaali altistetaan lämpökäsittelylle, jonka seurauksena syntyy energiaa [1] .
Muovi on synteettisiin tai luonnollisiin makromolekyyliyhdisteisiin - polymeereihin perustuva orgaaninen materiaali . Ne puolestaan koostuvat monomeerisistä yksiköistä , jotka liittyvät makromolekyyleihin kemiallisten tai koordinaatiosidosten vuoksi . Edullisuus, valmistuksen helppous ja korkea suorituskyky tekevät muovista maailman eniten tuotetun materiaalin. Synteettiset polymeerit voivat olla luomisprosessissa melkein missä tahansa muodossa - levyistä ohuimpiin lankoihin. Lisäksi muoveille on ominaista korkea kemiallinen kestävyys happoja ja emäksiä vastaan, vedenkestävyys, ne eivät syöpy , ja ne johtavat myös huonosti lämpöä ja sähköä . [2]
Maailmassa syntyy noin 20 tuhatta PET-pulloa joka sekunti ja noin miljoona myydään minuutissa [3] . Keskivertoihminen tuottaa vuosittain yli 50 kiloa muovijätettä, josta suurin osa on PET-pulloja ja muita elintarvikepakkauksia, nykyaikaisten laitteiden osia ja elementtejä, jotka päätyvät kaatopaikoille sekä omistajilta että suoraan tehtailta vikojen takia [4] [5] . Muovi on siis yleisin jätelaji [2] - joka vuosi noin 100 miljoonaa tonnia muovia heitetään ympäristöön, mikä aiheuttaa korjaamatonta vahinkoa ja vaarantaa muiden lajien olemassaolon [5] . Maailman valtameriin päätyy vuosittain keskimäärin noin 9,5 miljoonaa tonnia muovia , ja muodostuu myös jätesaaria , joista meressä elävät olennot kärsivät. Joten WWF :n asiantuntijoiden mukaan 90 % suurista kalakannoista ei koskaan palaudu aiempaan kokoonsa valtamerten saastumisen vuoksi [6] . Muovituotteet muodostavat jopa 80 prosenttia valtameriä saastuttavasta jätteestä [7] .
Muovin kulutuksen vuosikasvu on jopa 8 % vuodessa.
Samaan aikaan noin 14 % maailmassa käytetystä materiaalista kierrätetään, suurin osa siitä haudataan kaatopaikoille tai hajoaa luonnossa [8] [9] . Ennusteiden mukaan, jos tilanne säilyy ennallaan, vuoteen 2050 mennessä kaatopaikoille varastoidaan noin 12 miljardia tonnia muovia. Jätteen kokonaispaino on 35 000 kertaa raskaampi kuin Empire State Building [8] .
Kierrätys on tärkein tapa ratkaista muovisaasteen ongelma. Jalostusprosessien seurauksena muodostuu lisätuotteita muille teollisuudenaloille ja luonto saastuu huomattavasti vähemmän [10] . Samaan aikaan sekundäärisen jätteen käyttö voi vähentää merkittävästi ensisijaisten raaka-aineiden, kuten öljyn , kaasun ja sähkön , kulutusta [4] .
1980-luvulla Yhdysvallat alkoi aktiivisesti kehittää jätteen kierrätysohjelmia, mikä teki tarpeelliseksi ottaa käyttöön yhtenäisen muovimateriaalien luokituksen [11] . Vuonna 1988 American Society of the Plastics Industries otti käyttöön merkintäjärjestelmän varmistaakseen, että kertakäyttöiset muovit kierrätetään eri luokissa [2] [12] . Merkintä on kolmio, jossa on "jahtaavat toisiaan" nuolet, joiden keskellä on numerot 1-7, jotka osoittavat muovin tyypin. Kolmioiden alla oleva kirjainlyhenne ilmaisee materiaalin tyypin [13] [14] [15] [16] .
Vuodesta 2008 alkaen Plastics Industries Society aloitti yhteistyön ASTM :n kanssa kehittääkseen parannetun version kierrätyskoodeista. Tarve tarkistaa aikaisempi merkintä syntyi "kiinnijäävien" nuolien kolmion havaitsemiseen liittyvistä ongelmista - monet sekavat muovikoodit kierrätysmerkillä, joka koostui myös kolmiosta nuolilla [17] . Tästä syystä vuonna 2013 annettiin asetus symbolin muuttamisesta - hyväksyttiin kolmio, jossa on kiinteät reunat [18] . Ja myös päätöslauselmassa tarkistettiin joitain aiemman kodifioinnin standardeja ja täsmennettiin, mitkä tavarat kuuluvat kuhunkin luokkaan [19] .
| Luokka | Logo | Koodaus | Lähde | Uusi tuote |
|---|---|---|---|---|
| yksi | Polyeteenitereftalaatti (lavsaani) (PET(E); PET) | Vesi- ja juomapullot, bulkkielintarvikkeiden pakkaukset, kertakäyttöiset ruoka-astiat, jotkut kosmetiikkapullot, lääkkeet, kotitalouskemikaalit. | ||
| 2 | Suuritiheyksinen (matalapaine) polyeteeni (HDPE; HDPE) | Pakkauskassit, kanisterit, kosmetiikka- ja kotikemikaalipullot, ruoka-astiat | ||
| 3 | Polyvinyylikloridi (PVC; PVC) | Lattianpäällysteet, rasvapurkit, ikkunat ja ovet, lelut, pillerirasiat | ||
| neljä | Pienitiheyksinen (korkeapaineinen) polyeteeni (LDPE; LDPE) | Kassit, elintarvikekalvot, putket, kannet, joustavat muovipakkaukset, kosmetiikkapakkaukset. | ||
| 5 | Polypropeeni (PP; PP) | Kosmetiikkamuovipurkit, kertakäyttöruiskut, pullonkorkit, autojen ja kodinkoneiden osat, pakasteastiat, jogurttikupit, linssikotelot ja muut muoviset ruiskupuristetut tuotteet. | ||
| 6 | polystyreeni (PS; PS) | Kertakäyttöastiat, lääkkeiden ja kosmetiikkapurkit, tuotteiden pakkausmateriaalit, kukkaruukut. Vaahtomuovi, muna-astiat on valmistettu polystyreenistä | ||
| 7 | Muut (O(ther); Muut) | Kosmetiikka-, lääke-, erilaiset elintarvikepakkaukset, doypacket, jotkut putket, elintarvike- ja non-food-tuotteiden pakkaukset, eräät komposiittimateriaalit, akryylit ja polymeerit, jotka eivät sisälly yllä oleviin ryhmiin.
Osa tämän luokan muoveista on kierrätettyä, mukaan lukien biomuovista valmistetut pakkaukset, HDPE:n ja LDPE:n sekoitukset, pehmeän kosketuskerroksen pakkaukset, polyeteenin ja polypropeenin seos tai kerrokset. Tietyntyyppisten komposiittipakkausten, kuten putkien ja doypackien, keräämiseksi ja kierrättämiseksi on pilottihankkeita, mutta toistaiseksi useimmissa tapauksissa tällaiset pakkaukset kierrätetään. Erikoisyritykset voivat kierrättää akryylimateriaaleja (ei kaikilla alueilla). |
Muovit eroavat kemiallisesta koostumuksesta, jäykkyydestä ja rasvapitoisuudesta. Muovit jaetaan kolmeen päätyyppiin riippuen materiaalin käyttäytymisestä kuumennettaessa [15] :
PET on yksi yleisimmistä muovityypeistä. Useimmiten siitä valmistetaan hiilihapollisten ja virkistävän juoman kertakäyttöpulloja [23] . Materiaalin syntetisoivat ensimmäisen kerran vuonna 1939 ja patentoivat vuonna 1941 brittiläiset Calico Printers John Winfield ja James T. Dixon [24] 25] . Neuvostoliitossa materiaali kehitettiin itsenäisesti brittiläisistä asiantuntijoista vuonna 1949, ja se nimettiin "lavsaniksi" tiedeakatemian makromolekyyliyhdisteiden laboratorion kunniaksi , josta se ensimmäisen kerran hankittiin [26] [27] . 1950- ja 1960-luvuilla polymeeriä käytettiin useimmiten synteettisten kuitujen valmistukseen. Länsi-Euroopassa ja Yhdysvalloissa käytetään pääsääntöisesti PET-nimitystä. Tällä hetkellä Venäjältä löytyy nimitys PET kuvaamaan itse polymeeriä ja lyhenne PET tarkoittaa siitä valmistettuja tuotteita [28] .
Lujuuden, plastisuuden ja alhaisten tuotantokustannusten ansiosta PET-pullot ovat suosioltaan muita pakkausmateriaaleja edellä [29] . PET säilyttää ominaisuutensa sekä matalissa lämpötiloissa (jopa -40) että korkeissa lämpötiloissa (jopa +75), se on veteen liukenematon ja kestää ketoneja , emäksiä ja vahvoja happoja, mutta sillä on lisääntynyt vesihöyrynkestävyys. PET-pullojen käyttöä pidetään ehdottoman turvallisena [25] . Monissa maissa PET:tä käytetään usein synteettisten kuitujen valmistukseen , kun taas Venäjällä PET-tekstiilisuuntaa ei ole kehitetty, joten pullot muodostavat yli 80 % tuotannosta [30] [31] [25] .
Vaikka Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto on vahvistanut, että PET-pullot ovat turvallisia käyttää uudelleen, jotkut tutkimukset vahvistavat, että tietyissä olosuhteissa kemikaaleja voi huuhtoutua pullon sisältämään nesteeseen. Testauksissa on havaittu, että joistakin muovipulloista vapautuu nesteeseen toistuvassa käytössä antimonia , mutta aineen määrä ei ylitä ihmisille määritettyä normia eikä aiheuta vaaraa terveydelle [32] [33] . Kemikaalien vapautumisprosessi muovipulloissa voi tapahtua myös pitkäaikaisessa lämmityksessä (esimerkiksi pullosta, joka on ollut autossa viikkoja auringossa) [34] .
PET-säiliöiden hajoaminen kaatopaikoilla kestää noin 150 vuotta , mutta materiaali voidaan kierrättää kokonaan. Kierrätetystä PET:stä valmistetaan yleensä flexiä, josta valmistetaan harjaksia puhdistuskoneiden harjoihin, pakkausteippejä, kalvoja, laattoja, jalkakäytävien laattoja. Pelleteistä valmistetaan makuupussien täyteaineita ja georistikkoja teitä varten [25] .
Matalapaineinen korkeatiheyspolyeteeni on läpinäkymätön, jäykkä ja kestävä materiaali, jota käytetään laajalti teollisuudessa ja kotitalouksissa. Sulamispiste on noin 135°C, joten se kestää kiehuvaa vettä, mutta useimmissa tapauksissa HDPE muodostaa perustan jäykille pakkauksille, kuten maito- ja kotitalouskemikaalipulloille, kuormalavoille, tynnyreille, laatikoille ja irtotavarapakkauksille [35] . HDPE:stä valmistetut tuotteet eivät ole myrkyllisiä, mutta 250 °C:seen kuumennettaessa ja samalla kosketuksissa ilman kanssa vapautuu hiilidioksidia , hiilimonoksidia (hiilimonoksidia) ja aldehydejä, mukaan lukien formaldehydi [36] . Materiaalin kiteisyys on jopa 75-90 % [37] .
Ensimmäinen polyvinyylikloridin teollinen synteesi suoritettiin vesiemulsiossa vuonna 1930. Commodity PVC on valkoinen jauhe, hajuton ja mauton. Materiaali on melko kestävää ja sillä on hyvät dielektriset ominaisuudet. Ei liukene veteen, kestää happoja, emäksiä , alkoholeja [38] . Polyvinyylikloridi on yksi yleisimmin käytetyistä termoplastisista materiaaleista alhaisten kustannustensa, lujuutensa ja monipuolisuutensa vuoksi [39] . PVC-tuotteet ovat kestäviä eivätkä ole alttiina auringolle, kosteudelle tai kemiallisille yhdisteille [38] [39] .
Tuotanto-, käyttö- ja hävittämisprosessiin liittyy dioksiinien ja muiden myrkyllisten kemikaalien muodostumista, ja muovin sisältämä vinyylikloridi on syöpää aiheuttava aine ja voi päästä ihmiskehoon ruoan mukana [2] .
Tällä hetkellä PVC:tä kierrätetään harvoin, pääasiallinen materiaalin hävitystapa on kaatopaikka [39] . Järkevin tapa PVC:n kierrätykseen on fysikaalis-mekaaninen menetelmä [40] .
LDPE on korkeapaineinen matalatiheyksinen materiaali [41] , jolle on tunnusomaista korkea kemiallinen kestävyys, alhainen kosteuden imeytyminen ja korkea sähkövastus [42] . Polymeeri syntetisoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1936 korkean lämpötilan ja paineen olosuhteissa. Tiheytensä ja valmistuksensa helppouden ansiosta LDPE:stä tuli nopeasti yksi suosituimmista muovimateriaaleista [43] . Kuumennettaessa LDPE vapauttaa happoja, estereitä, peroksidi- ja karbonyyliyhdisteitä sekä tyydyttymättömiä hiilivetyjä [36] . LDPE-jäte ei hajoa luonnollisessa ympäristössä [44] [45] .
Polypropeeni on yksi saavutettavimmista ja suosituimmista muovityypeistä, josta valmistetaan sekä kuituja että muoveja [46] . Polypropeeni on valmistettu propeenista , joka puolestaan eristetään öljyn tai öljytuotteiden krakkauskaasuista - tietyissä olosuhteissa propeenia ja eteeniä muodostuu hiilivetyjen halkeamisen aikana . Materiaalin eristys- ja puhdistusprosessi suoritetaan syväjäähdytysmenetelmällä [47] .
PP-tuotteilla on korkea kemiallinen kestävyys, lujuus ja lämmönkestävyys. Materiaali on kuitenkin herkkä oksidatiiviselle hajoamiselle joutuessaan kosketuksiin tiettyjen materiaalien (esim. kuparin) kanssa [46] ja on myös herkkä UV-säteilylle ja hapelle [48] .
Polypropeenista valmistetaan kauhoja, kulhoja, laatikoita, leluja, lääketieteellisiä komponentteja, pesukonerumpuja, akkukoteloita, pullonkorkkeja, kuituja mattoihin ja urheiluvaatteisiin. Hyvä korkeiden lämpötilojen kestävyys mahdollistaa polypropeenin käytön tekokuitujen valmistukseen. PP-materiaali on erittäin kierrätettävää. Siitä valmistetaan pääsääntöisesti rakeita, jotka myöhemmin käytetään uudelleen muovituotteiden valmistukseen. Kierrätetyn polypropeenin maailmanlaajuinen kysyntä kasvaa edelleen, mutta monet valmistajat ja jalostajat kohtaavat sen tosiasian, että ensiömateriaali voi olla huomattavasti halvempaa kuin kierrätetty [46] [49] .
Ensimmäinen patentti polystyreenille saatiin vuonna 1911 Saksassa. Maan sisällä polymeerin massateollinen tuotanto alkoi 1920-luvulla, mutta Saksan ulkopuolella polystyreenin tuotantoa jarrutti pitkään korkea monomeerien hinta. Vasta sen jälkeen, kun styreeni-butadieenikumin tuotanto kasvoi sodanjälkeisessä Yhdysvalloissa, styreenin hinta laski merkittävästi, mikä johti polystyreenin suosion kasvuun [50] .
Materiaali liukenee hyvin aromaattisiin ja kloorattuihin hiilivetyihin, estereihin, ketoneihin, hiilidisulfidiin, pyridiiniin , mutta kestää alkaleja ja halogenidivetyhappoja . PS:n lämpöhajoaminen saavutetaan yli 200 °C:n lämpötiloissa, ja monomeeristyreenistä tulee tärkein hajoamistuote . Materiaalin palavuuden vähentämiseksi polymeeriin lisätään fosforia sisältäviä yhdisteitä [51] . PS:stä valmistetaan usein polyfoamia, pakkausmateriaaleja, lämmöneristysmateriaaleja, lämpöastioita. Materiaali ei sovellu kuumien ruokien ja juomien säilytykseen [10] .
PS-jätteen tyypit voidaan jakaa [52] :
Seos erilaisia muoveja ja polymeerejä, jotka eivät sisälly erilliseen ryhmään. Tähän luokkaan kuuluvat: polyeteenivaha (PV); polybuteenitereftalaatti (PBT); polyamidi (PA); ABS muovia . Tästä syystä uudelleenkäyttö- ja kierrätysprotokollia ei ole standardoitu tälle luokalle. Yksi tämän muoviryhmän suurimmista haitoista on kemiallinen huuhtoutuminen elintarvikkeisiin tai juomiin, jotka on pakattu tuotteisiin, joissa käytetään polykarbonaattia (PC), joka on yksi vaarallisimmista BPA:ta ( bisfenoli A ) vapauttavista muoveista. Tästä syystä tällä merkinnällä varustettujen muovien kuumennus on kielletty [53] [54] .
Tähän luokkaan kuuluvat kuitenkin myös täysin vaarattomat muovit, kuten korkea- ja matalapainepolyeteenin seos (HDPE ja LDPE), polyeteenin ja polypropeenin seos (esim. muovipakkaukset, joissa on pehmeä kosketuskerros), biomuovit. Nämä materiaalit voidaan useimmissa tapauksissa kierrättää ja käyttää uudelleen. Useimmiten tällaisia muoveja löytyy kosmetiikka-, elintarvike-, kotitalouspakkauksista ja niitä pidetään käytännössä kierrätettävinä, vaikka merkintä "muu" tai "7".
Kaiken kaikkiaan muovin kierrättämiseen on kolme päämenetelmää: fyysinen, kemiallinen ja lämpö. Fysikaalisista käsittelymenetelmistä lupaavimpia ovat mekaaniset ja säteilymenetelmät [10] .
Fysikaalisista menetelmistä yleisin on mekaaninen kierrätys. Menetelmä koostuu muovimateriaalien jauhamisesta, murskaamisesta ja jauhamisesta kierrätysmateriaalin saamiseksi - polymeerimateriaalia, jota käytetään myöhemmin muiden muovituotteiden valmistukseen. Mekaaninen kierrätys ei vaadi kalliita erikoislaitteita ja on helppo toteuttaa [10]
Ensimmäisessä vaiheessa jätteet lajitellaan muovityypin, materiaalin kunnon ja kontaminaatioasteen mukaan. Tämän jälkeen materiaali käy läpi esimurskausvaiheen. Myöhemmin muovi lajitellaan uudelleen, pestään ja kuivataan ja käsitellään sitten lämpölaitteistoissa homogeenisen konsistenssin sulatteen saamiseksi - kierrätys. Tämän jälkeen jo sulanut materiaali lähetetään ekstruuderiin välirakeiden tai suoraan sekundääristen tuotteiden muodostamiseksi. Prosessin toteuttamiseen käytetään murskaimia, rakeistuslaitoksia, sekundäärimassojen agglomerointilaitteita, liotus- ja puhdistusjärjestelmiä, automaatiota, käsittelylaitteita [10] [55] .
Mekaaninen kierrätysmenetelmä mahdollistaa sekä kontaminoitumattomien että samantyyppisten jätteiden sekä polymeerimateriaalien seosten käsittelyn. Kierrätysmateriaalia käytetään joko kierrätettävänä materiaalina tai se sekoitetaan puhtaan muovin kanssa uudeksi materiaaliksi [56] . Useimmiten mekaanista kierrätystä käytetään polymeerikuitujen, muovisäiliöiden ja pakkausten uudelleentuotantoon [55] .
Tämän menetelmän etuja ovat teknisen suunnittelun suhteellinen yksinkertaisuus sekä monipuolisuus, koska se soveltuu kaikentyyppisiin muoviin ja käsittelee samanaikaisesti sekä kuituja että polymeerisideainetta. Mekaanisessa kierrätyksessä ei synny haitallisia aineita eikä haihdu [10] . Mekaanisen kierrätyksen haittapuolia ovat prosessin suuri energiaintensiteetti, jauhatuskoon hallinnan vaikeus ja materiaalien rajoitettu uudelleenkäyttö [10] . Lisäksi tarve lajitella, erotella ja puhdistaa muovituotteita hidastaa prosessia merkittävästi. Perusteellinen puhdistaminen on teknisesti vaikeaa, varsinkin jos muovijätettä on kertynyt kaatopaikoille pitkään [55] .
Termiä "kemiallinen kierrätys" sovelletaan useisiin prosesseihin ja teknologioihin, joiden seurauksena muovista muodostuu uusia materiaaleja. Kemiallista kierrätystä käytetään polymeerimolekyylien käsittelyyn, jolloin muodostuu uusia rakenteita, joita käytetään myöhemmin raaka-aineina uusien tuotteiden valmistukseen [56] . Kemiallinen menetelmä on yksi lupaavimmista ja potentiaalisesti kysytyimmistä muovinkäsittelymenetelmistä tulevaisuudessa [57] . Se on saamassa erityisen suosiota kehittyneiden talouksien maissa , koska se on vaihtoehto mekaaniselle kierrätykselle, joka on teroitettu puhtaiden materiaalien käsittelyyn [58] . Monet suuret kansainväliset yritykset, kuten Adidas , Unilever , P&G , Danone ja Interface, investoivat aktiivisesti tämän suunnan kehittämiseen [59] . Se perustuu polymeerisideaineen depolymerointi- tai kemialliseen tuhoamiseen [10] . Prosessi tuottaa valmiita kierrätettäviä materiaaleja, kuten uutta muovia, monomeerejä uuden muovin valmistukseen, teollisuusbensiiniä uuden muovin ja kemikaalien valmistukseen, peruskemikaaleja, kuten metanolia , lentopolttoainetta ja autoja, vahoja kynttilöitä ja väriliiduita varten sekä synteettisiä raakaöljy [60] .
Kemiallisen menetelmän etuna on kyky kierrättää muovia, kun sen erottaminen mekaanista kierrätystä varten on joko taloudellisesti tehotonta tai teknisesti mahdotonta [61] . Useimmiten menetelmää käytetään saastuneen materiaalin käsittelyyn. Depolymerointiprosessin nopeuttamiseksi käytetään mikroaaltoreaktoria, jossa sekä mekaaninen jauhatus että kemiallinen reaktio tapahtuu mikroaaltojen vaikutuksesta. Saadusta nesteestä saadaan puhdasta PET:tä, joka myöhemmin käytetään uudelleen muovi- tai synteettisten kankaiden valmistukseen [62] .
Myös kemiallinen kierrätys alkaa materiaalin keräämisestä ja lajittelusta. Silloin voidaan käyttää useita teknologioita, kuten: glykolyysi, solvolyysi, metanolyysi [63] .
Hydrolyysi ja glykolyysiHydrolyysin aikana muovi on vuorovaikutuksessa veden kanssa happamassa, emäksisessä tai neutraalissa ympäristössä. Tämän seurauksena materiaali depolymeroituu ja hajoaa monomeereiksi. Menetelmän haittoja ovat tarve suorittaa prosessi korkeissa lämpötiloissa (välillä 200 - 250 ◦C), paineessa (välillä 1,4 - 2 MPa ) sekä pitkä reaktioaika [64] .
Glykolyysi on hydrolyysin alatyyppi, mutta se käyttää etyleeniglykolia ja korkeampia lämpötiloja. Glykolyysi on taloudellisempaa kuin hydrolyysi [65] .
SolvolysisSolvolyysi on yleisimmin käytetty kemiallinen kierrätysmenetelmä, ja se toteutetaan käyttämällä monenlaisia liuottimia, lämpötiloja, paineita ja katalyyttejä, kuten ylikriittistä vettä ja alkoholeja [66] [58] . Alkalimetallisuolat toimivat katalyyttinä [10] . Pyrolyysiin verrattuna solvolyysiprosessi vaatii alhaisempia lämpötiloja. Prosessi tuottaa talteenotetun kuidun ja kemikaalin, jota voidaan myöhemmin käyttää kaupallisesti [66] .
Solvolyysimenetelmää käytettiin laajimmin Japanissa . Hitachi Chemicalilla oli erityinen rooli tekniikan kehityksessä maassa , joka pystyi suorittamaan prosessin suhteellisen alhaisessa paineessa ja noin 200 °C:n lämpötilassa. Solvolyysin kehittämiseen ja toteuttamiseen tähtää myös Euroopan unionin tavoiteohjelma EURECOMP (2009–2012) [10] .
MetanolyysiMenetelmä perustuu muovien halkaisuun metanolilla korkean lämpötilan säiliöissä. Prosessissa käytetään katalyyttejä, kuten magnesiumasetaattia , kobolttiasetaattia ja lyijydioksidia [67] .
LämpökatalyysiVenäjällä on kehitetty prosessi muovin kierrättämiseksi nestemäisiksi polttoainekomponenteiksi käyttämällä yksitoimista katalyyttiä, joka perustuu joidenkin metallurgisen teollisuuden lietteeseen . Aluksi muovijäte murskataan, ja sitten katalyyttiä lisäämällä se menee reaktoriin, jossa seos kuumennetaan yli 400 °C:seen. Reaktion tuloksena saatu hiilivetyjen seos syötetään poltettavaksi valmiina kattilapolttoaineena, joka voi toimia myös joidenkin päällystekomponenttien pehmittimenä. Myöhemmin tuote voidaan jalostaa bensiinin, dieselin ja polttoöljyn valmistamiseksi [68] .
Menetelmän etuna on alhainen energiankulutus ja haittoja prosessin ja prosessilaitteiden hallinnan vaikeus, joka johtuu tarpeesta suorittaa prosessi korkeassa paineessa [10] [69] .
Polymeerien lämpöhajoamismekanismit luokitellaan happipitoisuuden mukaan useisiin tyyppeihin: pyrolyysi, metanolyysi, kaasutus, poltto [66] .
PyrolyysiPyrolyysi on yksi tehokkaimmista, mutta kalliimmista muovin kierrätysmenetelmistä. Pyrolyysimenetelmää käytettäessä jäte käsitellään korkeiden lämpötilojen vaikutuksesta erityisesti varustetuissa kammioissa, joissa ei ole happea. Kemiallisen prosessin seurauksena muodostuu kaasua, lämpöenergiaa ja polttoöljyä. Kun muovijätettä pilkotaan pyrolyysillä, saadaan bensiinijae, joka voi saavuttaa jopa 80 % raaka-aineen massasta [70] [58] [71] .
Prosessi käsittää muovijätteen lämpöhajoamisen eri lämpötiloissa (300-900 °C) hapen puuttuessa, mikä johtaa lämpöhajoamiseen ja muovin sisältämien vetyhiukkasten vapautumiseen. Muodostuu useita hiilivetyjä, joita voidaan käyttää polttoaineemäksinä. Erityyppisiä katalyyttejä käytetään parantamaan muovijätteen pyrolyysiprosessia, lisäämään tehokkuutta, kohdistamaan tiettyyn reaktioon ja lyhentämään prosessin lämpötilaa ja aikaa [72] [73] . Menetelmä on yleistynyt Länsi-Euroopassa, mutta sitä voidaan soveltaa vain kuumuutta kestävillä täyteaineilla varustettuihin muoveihin. Muiden materiaalien tapauksessa prosessiparametrit on valittava huolellisesti [10] . Pyrolyysi tuhoaa 99 % muovin haitallisista yhdisteistä, mikä tekee siitä yhden ympäristöystävällisimmistä kierrätysvaihtoehdoista, mutta vaatii paljon energiaa [74] . Myös pakokaasujen kallis puhdistus on tarpeen [66] .
FBR-menetelmäFBR tai "leijupeti" -menetelmän kehittivät Warwickin yliopiston tutkijat . Se perustuu pyrolyysin käyttöön leijukerrosreaktoreissa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että sekaspektristen muovien sijoittaminen tällaiseen reaktoriin johtaa hyödyllisten tuotteiden tuotantoon [75] [76] .
KaasutusKaasutuksen aikana lajittelemattomasta likaisesta materiaalista muodostuu synteettistä kaasua, jota voidaan myöhemmin käyttää sekä uusien polymeerien rakentamiseen että lämpö- ja sähköenergian [58] , metanolin, sähkön, rehuproteiinien ja erilaisen biomassan tuottamiseen [66] . Jäte käsitellään plasmavirralla 1200 °C:n lämpötilassa, joka tuhoaa myrkyllisiä aineita eikä muodosta hartsia. Myöhemmin roskat muuttuvat tuhkaksi, joka usein puristetaan briketteiksi ja asetetaan rakennusten perustuksiin. Kaasutusmenetelmä on saavuttanut erityisen suosion Japanissa [77] .
Menetelmän tärkein etu on kyky käsitellä muovia ilman lajittelua. Puutteina on suuri todennäköisyys haitallisten kaasujen päästöille ilmakehään [10] [78] [66] [79] .
PolttavaPoltto on yksi yleisimmistä ja tehokkaimmista menetelmistä kierrättää muovia, joka ei sovellu kierrätykseen koostumuksensa, muoviraaka-aineiden epäasianmukaisen keräyksen ja varastoinnin tai muovin toistuvan käytön aiheuttaman kierrätyspotentiaalin menetyksen vuoksi. Muovijätteen energiahyödyntämisen tuote on sähkö, lämpö ja tuhka, joita voidaan käyttää rakentamisessa. Euroopan parlamentin asetuksen mukaan muovijätteen polttoa tulisi käyttää vain silloin, kun muut hävittämismenetelmät ovat epäonnistuneet [10] .
Nykyaikaisilla jätteenpolttolaitoksilla on korkeat vaatimukset kaasujen jälkipolttamiselle korkeassa lämpötilassa (noin 850 °C) ja sen myöhemmälle puhdistukselle, mikä minimoi dioksiinien muodostumisen ja vapautumisen . Tästä johtuen tällaiset laitokset sijaitsevat usein itse kaupungeissa, lähellä jätteen syntypaikkaa. Esimerkiksi Amager Bakke Kööpenhaminassa ja Spittelaun tehdas Wienissä toimittavat kaupungin sähkö- ja kuumavesiverkkoja [80] [81] [82] [83] [84] .
Terminen depolymerointi on yksi kokeellisista fysikaalisista ja kemiallisista menetelmistä. Se perustuu pyrolyysiprosessiin veden avulla. Termisen depolymeroinnin tuloksena saadaan sekä synteettisten polttoaineiden luomiseen sopiva hiilivetyjen seos että uusia muovimateriaaleja [74] . Depolymerointiprosessin aikana monomuovit, kuten PET-pullot, hajoavat takaisin monomeereiksi, jotka voidaan kierrättää uusiksi PET-materiaaleiksi [58] . Terminen depolymerointi mahdollistaa sekamuovien käsittelyn, mutta se tuottaa mahdollisesti vaarallisia sivutuotteita [74] .
SäteilySäteilymenetelmä perustuu korkeaenergisen säteilyn käyttöön polymeerimatriisin tuhoamiseksi [10] , samalla kun täyteaineen fysikaaliset ominaisuudet säilyvät ennallaan [66] . Tulevaisuudessa tästä vielä kokeellisesta menetelmästä odotetaan muodostuvan pääasiallinen keino lujitetun muovin hävittämiseen [10] .
Prosessin haitoista erotetaan ihmisten ja ympäristön lisääntynyt säteilykuormitus. Lisäksi vain ohutmuovia kierrätetään [66] .
Suurin vaikeus muovijätteen kierrättämisessä piilee materiaalien keruun ja kierrätyksen korkeissa kustannuksissa – muovit ovat harvoin "puhtaassa" muodossa ja ovat useimmiten yhdistelmä erilaisia polymeerejä. Yhdessä tulevan materiaalin saastumisen kanssa tämä tekee lajittelu- ja puhdistusprosessista aikaa vievän ja kalliin. Lisäksi järjestäytyneen jätteenkeräyksen ja -kierrätyksen järjestelmä on käytössä vain rajatussa määrässä maita. Näin ollen suurinta osaa muovijätteestä ei kierrätetä, vaan se päästetään ympäristöön tai, organisoidussa lähestymistavassa, poltetaan [85] [86] .
Kierrätetystä HDPE-materiaalista valmistetaan pöydät, tienvarsireunat, penkit, roskasäiliöt, paperitavarat sekä kotitalouskemikaalien, shampooiden, rakennusmateriaalien ja putkien valmistusmateriaalien pakkauspullot. Kierrätysmateriaaleja otetaan käyttöön hygienia- ja käyttötavaroiden, harjasten, nukkaa, kotitalousharjoja, luutoja, harjoja, jätesäkkejä ja teknisesti tärkeitä kalvoja, ämpäriä, kukkaruukkuja pakkaamiseen. Uudet pullot, kertakäyttöastiat, pakkauspussit ja -kalvot, koriste-aidat, paineputket ja viimeistelylaatat valmistetaan kierrätetystä polyeteenistä [87] [88] [87] [89] .
vaatetusKierrätetyn polyesterin valmistus on yksi suosituimmista kierrätetyn muovijätteen käyttötavoista [90] . Euroopan maissa noin 70 % kierrätetystä PET:stä jalostetaan polyesterikuiduiksi, joita käytetään vaatteiden, makuupussien ja pehmustettujen lelujen eristämiseen. Halkaisijaltaan pienemmistä kuiduista muodostuu vaatteiden tekovillaa, joka voi sisältää jopa 100 % kierrätysmateriaalia. Materiaalit, kuten nailon , organza , tafti , saadaan myös kierrätysmuovista . Esimerkiksi uuden T-paidan tekemiseen kuluu noin 7 pulloa , puseroon 40 pulloa ja hiihtotakin täyteaineeseen noin 14 pulloa [91] [2] . Useimmat tekstiilimerkit käyttävät polyesteriä ainakin osittain, joko lisäämällä sitä puuvillaan ja viskoosiin tai raionin valmistukseen [92] . Polyesterin etuna muihin materiaaleihin verrattuna on, että materiaali kuivuu nopeasti eikä muuta kokoa tai muotoa pestäessä [93] .
100 % kierrätetyt pullovaatteet ovat olleet muotitrendi vuodesta 2002 lähtien, jolloin Dsquared2 esitteli Recycled-malliston. Vuonna 2008 American Apparel toi markkinoille valikoiman lisävarusteita, jotka on valmistettu kierrätetyistä muovipulloista. Vuonna 2012 Adidas valmisti urheiluvaatteita kierrätetystä PS:stä 70 000 vapaaehtoiselle Lontoon olympialaisissa . Nike valmistaa myös vaatteita kierrätetystä polyesteristä julkaissut Manchester Cityn joukkuesarjan vuosina 2013-2014. Muita suuria kierrätysmuovista vaatteita valmistavia brändejä ovat Levi's , Asics , Topshop , Marks & Spencer , Max Mara , H&M , Patagonia, Inc. [90] . Kierrätetyistä muovipulloista luotiin uusiseelantilaisen Okewan vedenpitävät päällysvaatteet [94] . Moskovan jalkapalloseura Spartak pelaa muovipulloista valmistetussa sarjassa [95] .
HuonekalutJotkut IKEA - keittiösarjat on valmistettu kierrätysmuovista [96] [97] . New Raw Dutch -suunnittelutiimi tulostaa penkkejä 3D-tulostimella kierrätysmuovista [98] , ja vuonna 2019 tuli tiedoksi, että Kazanin puistoihin ja aukioihin asennetaan kierrätysmuovihuonekaluja [99] .
TietKWS:n Hollannissa kehittämä PlasticRoad -konsepti sisältää teiden luomisen kierrätetystä muovista. Tekijät uskovat, että muovitiet ovat paljon kannattavampia kuin asfalttitiet, koska kierrätysmateriaalimoduulit ovat kevyitä ja hyvin kiinnittyneitä toisiinsa. Sisäisen ontelon ansiosta niihin voidaan asentaa viestintä ja putket. Lisäksi niillä on pitkä käyttöikä. Osa tästä tekniikasta on jo otettu käyttöön Intiassa . Venäjällä valmistetaan puulevyjä jäljitteleviä tieesteitä [ 100] .
Kierrätetty Euroopan unionissa[ milloin? ] vain noin 25-30 % muovista [2] , Yhdysvalloissa - 8 % [101] , kun taas kehitysmaissa kierrätystä ei käytännössä toteuteta. Vuoden 2017 Science Advances -tutkimuksessa todettiin, että vuoteen 2015 mennessä muovijätettä oli tuotettu noin 6,3 miljardia tonnia, josta vain 9 % kierrätettiin [102] .
Yhteensä noin 14 % maailmassa käytetystä materiaalista kierrätetään, suurin osa siitä haudataan kaatopaikoille [80] . Koko maailman muovituotannon aikana vain 9 % on kierrätetty.
Vuodesta 1992 lähtien useimmat kehittyneet maat ovat lähettäneet muovia Kiinaan kierrätettäväksi [103] [104] . Tämän seurauksena noin puolet maailman muovijätteestä kierrätettiin maassa. Tammikuussa 2018 Kiinan hallitus ilmoitti kuitenkin kieltävänsä tuonnin tietyntyyppisten muovien ja materiaalien, jotka ovat saastuneet yli 0,5 % [80] . Kiinan viranomaiset perustelivat päätöstä muovijätteen kielteisellä ympäristövaikutuksella [105] . Vuoteen 2018 mennessä Kiinan talouden kehitystaso saavutti tason, jolloin maassa syntyi sellainen määrä jätettä, joka kattoi täysin paikallisten jalostusyritysten tarpeet [105] .
Kiinan asettamien rajoitusten jälkeen jalostusteollisuus Länsi-Euroopassa ja Yhdysvalloissa on kriisitilassa. Kiellon yhteydessä Yhdysvalloissa jotkin osavaltiot ovat alkaneet poistaa rajoituksia muovimateriaalin päästämiselle kaatopaikoille [104] [106] [107] . Monien maiden alkuperäinen päätös oli viedä jätettä Kaakkois-Aasian maihin [106] , mutta sen jälkeen kun Kiina, Thaimaa ja Malesia sekä sitten Intia ja Vietnam ottivat käyttöön muovin tuontikiellon . Lisäksi ei-kierrätettävän jätteen tuontia rajoitettiin myös Indonesiassa [80] ; Lisäksi heinäkuussa 2019 Indonesia ilmoitti palauttavansa 49 jätekonttia takaisin Australiaan , Ranskaan , Saksaan , Hongkongiin ja Yhdysvaltoihin, koska niiden sisältö rikkoi vaarallisten ja myrkyllisten jätteiden tuontia koskevaa lakia [80] .
Muovikierrätyksen kriisi kehittyneissä maissa johtui siitä, että materiaalin hävittäminen on melko kallista eikä yhtä tehokasta kuin Afrikan ja Aasian maissa , joissa monet vaiheet tehdään halvan työvoiman vuoksi. Samaan aikaan teollisuuden kriisi on osoittanut tarpeen lisätä investointeja muovituotteiden jalostukseen ja tarkistaa kierrätyskäytäntöjä [106] [80] . Euroopan unionin maat ovat alkaneet verottaa muovin kulutusta (muovipakkausvero otettiin käyttöön Itävallassa , Ranskassa , Italiassa ja Tanskassa ) ja nostamaan kierrätysmateriaalien pitoisuutta valmistetuissa tuotteissa. Toteutettujen toimenpiteiden seurauksena muovi alkoi laskea hintaa vaihtoehtoisille ympäristöystävällisille materiaaleille [80] . Nämä toimenpiteet ovat myös kannustaneet investointeja kemiallisiin prosessointimenetelmiin, joiden avulla materiaali voidaan kierrättää useita kertoja laadun heikkenemättä [106] .
Maat, jotka aiemmin luottivat muovijätteen vientiin Kiinaan, ovat kohdanneet roskien kertymistä alueelleen [104] [106] . Japani , toiseksi suurin muovijätteen viejä Kiinaan, on kerännyt noin 500 000 tonnia jätettä vain yhdessä vuodessa [106] . Vuoden 2019 jälkeen Iso- Britannia alkoi polttaa enemmän roskia. Yleisesti ottaen jätteenpoltto on suositumpaa Euroopassa kuin Yhdysvalloissa, missä on paljon enemmän vapaata maata kaatopaikoille (esimerkiksi Englannissa noin 42 % jätteestä poltetaan ja kierrätetään [106] ). Toukokuussa 2019 187 maata päätti muuttaa Baselin yleissopimusta vaarallisten jätteiden kaupan sääntelystä valvoakseen paremmin muoviromun toimitusta. Vuonna 2021 voimaan tulevat muutokset merkitsevät muovijätteen toimittamisen vastuun lisäämistä [80] .
Kesällä 2021 Turkin kauppaministeriö ilmoitti kieltävänsä polyeteenimuovijätteen maahantuonnin maahan (samaan aikaan muovipulloja, jotka ovat helpoimmin kierrätettäviä, ei ole kielletty). Samaan aikaan Britanniasta tuli Turkin pääjätteen toimittaja, kun Kiina lopetti muovin tuonnin kierrätykseen vuonna 2018: esimerkiksi jos Iso-Britannia lähetti vuonna 2016 Turkkiin 12 tuhatta tonnia jätettä, niin vuonna 2020 - 209,6 tuhatta tonnia. Britannian lisäksi myös muut Euroopan maat lähettävät muovia Turkkiin. [108]
Monissa maissa jätteiden kierrätys on yksi kustannustehokkaimmista toimialoista [2] ; itse jätteiden ensilajittelu tapahtuu asukkaiden suorittaman erillisen jätteenkeräyksen vaiheessa [105] . Kiinassa on yli 10 tuhatta muovijätteen käsittelyä harjoittavaa yritystä, joista lähes puolet kuuluu suurille ja keskisuurille yrityksille, jotka lisäävät jatkuvasti käsittelyn määrää; maassa toimii spontaani jätteenkeräilijäyhteisö, joka hankkii kotitalousjätteitä väestöltä ja myy niitä myöhemmin keräyspisteisiin. Japanissa jätteiden alkulajittelu suoritetaan esittelemällä tietyntyyppistä jätettä tiettynä päivänä. Yhdysvalloissa päinvastoin otetaan käyttöön yksivirtausjärjestelmä - alkuvaiheessa orgaaniset aineet erotetaan epäorgaanisista aineista. Jako tarvittaviin tyyppeihin tapahtuu kontteihin toteutettujen erotusjärjestelmien avulla [105] .
Länsi-EurooppaLänsi -Euroopassa muovipakkausten ja muiden astioiden valmistajat maksavat erityisveroa tuotejätteen kierrätyksestä. Monet suuret erilaisten koneiden ja laitteiden valmistajat käsittelevät ongelmaa, jotkut autonvalmistajat ovat alkaneet käyttää kierrätettyä muovia autonosien - puskurien ja joskus ovien - valmistukseen.
Vuodesta 2006 lähtien muovien kierrätys ja polttoaineen saanti jätteistä on noussut Euroopan unionissa 50 prosenttiin. Samaan aikaan monet pyrkivät rajoittamaan kertakäyttöisten muovituotteiden tuotantoa. Vuodesta 2017 lähtien Ranska on kieltänyt kertakäyttöisten muovikassien käytön kaikissa myymälöissä, markkinoilla ja apteekeissa, Irlanti on kieltänyt muovikassien ilmaisen jakelun ja Saksassa muovikassien sijasta supermarketeissa kangaskassit ja paperikassit. tarjotaan. [2]
Euroopan komissio julkaisi tammikuussa 2018 muovijätteen kierrätysstrategian, jonka mukaan vuoteen 2030 mennessä kaikki käytetyt muovipakkaukset on kerättävä ja käytettävä uudelleen [109] . Euroopan unionin lainsäädäntö edellyttää, että jäsenvaltiot kierrättävät vähintään 70 prosenttia kaikista pakkausmateriaaleista vuoteen 2030 mennessä ja 65 prosenttia kotitalousjätteistä vuoteen 2035 mennessä [110] . Alankomaat ja Itävalta ovat ottaneet käyttöön korkeat kaatopaikkaverot, kun taas Belgia ja Norja ovat ottaneet käyttöön korkeat polttamisesta aiheutuvat ilmansaastemaksut [ 80] . Joten vähentääkseen kierrättämättömän muovin määrää Ranska on ottanut käyttöön polymeeripakkausten hintajärjestyksen, eli kierrätykseen kelpaamattomien pakkausten kulutustavaroiden hinta nousee.
Eurooppalaista jätehuoltomallia pidetään onnistuneena, koska se edellyttää selkeää vastuunjakoa yritysten, hallituksen ja kansalaisten välillä taloudellisen hyödyn vauhdittamana. Näin ollen kiertotalouden sektorit kehittyvät Euroopan maissa [111] .
Vuonna 2019 30 suurta kansainvälistä yritystä perusti Plastic Waste Elimination Alliancen ( AEPW ), jonka yhtenä tavoitteena on luoda säännöksiä tuotetun kertakäyttömuovin määrän vähentämiseksi ja määräyksiä sen kierrätyksestä [7] . Yritykset ovat investoineet noin miljardi dollaria allianssiin, joka on suunnannut sekä muovin käytön vähentämiseen että muovijätteen valtameren puhdistamiseen, infrastruktuurin kehittämiseen jätteiden keräykseen ja käsittelyyn sekä kierrätyksen lisäämiseen, kouluttamiseen ja sitouttamiseen kaikilla tasoilla. järjestöt ja yhteisöt ponnistelujen mobilisoimiseksi [112] . Jätehuoltoyritykset Veolia Environnement ja Unilever suunnittelevat Intiassa ja Indonesiassa yhteisiä hankkeita jätteenkeruun lisäämiseksi ja mahdollisesti siirtymiseksi kiertotalouteen [103] .
Vuodesta 2016 lähtien Saksa on ollut johtava muovijätteen kierrättäjä – jopa 56 % valmistetuista materiaaleista kierrätetään maassa [110] . Maa saavutti samanlaisia menestyksiä 1990-luvulla perustetun ”The Green Dot” -ohjelman ansiosta, jonka tavoitteena oli kerätä kotitalouksista ja teollisuudesta jätettä. Järjestelmän rahoittaa teollisuustuotanto [110] . Maailman talousfoorumin mukaan maa tuottaa vuosittain noin 3 miljoonaa tonnia muovijätettä, josta 48,8 % kierrätetään. Jotkut asiantuntijat uskovat kuitenkin, että kierrätettävän jätteen nykyinen määrä on paljon pienempi ja saavuttaa vain 38%. Syynä on se, että tilastot huomioivat kerätyn jätteen määrän, ei kierrätystä. Joten suurissa kaupungeissa jopa 50% kokonaisjätteestä voi joutua erityisiin säiliöihin. Vaikuttaa myös mahdottomuuteen käsitellä joitain erityyppisistä muovityypeistä valmistettuja tuotteita [113] . Muiden tietojen mukaan Saksa kierrättää jopa 68 prosenttia muovista [114] . Muovin kierrätys Saksassa (muovipullojen vastaanottoautomaatit on asennettu kaikkialle) tuo jalostusyritykselle noin 1 000 euroa tonnilta. Vuonna 2017 koko jätteenkäsittelyteollisuuden liikevaihto oli noin 70 miljardia euroa, tällä alalla työskentelee yli 250 tuhatta henkilöä.
Itävallassa kierrätetyn jätteen osuus on 53,8 prosenttia [110] . Kuten Saksassa, maassa on tuottajavastuumalli. Tunnetuin näitä järjestelmiä käyttävistä yrityksistä maassa on Altstoff Recycling Austria [110] .
Etelä-Korealla on myös johtava asema - vuonna 2018 jopa 53,7 % muovijätteestä kierrätettiin siellä. Viime aikoihin asti maan muovikierrätys rakentui järjestelmälle, jossa yksityiset yritykset keräsivät jätteet ja myivät ne voitolla. Kiinan jätteiden tuontikiellon myötä Etelä-Korea joutuu myös uudistamaan kierrätysjärjestelmäänsä. Myöhemmin maa otti käyttöön värillisten muovipullojen ja PVC-materiaalin käytön kiellon vuoteen 2020 mennessä. Vuoteen 2027 mennessä maa aikoo lopettaa kertakäyttöisten kuppien ja muoviruuvien käytön [110] .
Kierrätyksen korkea taso saavutettiin Walesissa , jossa muovin kierrätys vuonna 2018 oli 52,2 %. Kuten muuallakin Isossa-Britanniassa, Walesissa kierrätyksestä vastaa alueviranomainen. Vuonna 2020 Walesin hallitus perustaa 6,5 miljoonan punnan rahaston , jonka tarkoituksena on edistää kiertotaloutta [110] .
Vuonna 2018 Sveitsin käyttö- ja kierrätysaste oli 49,7 % [110] . Maa on ottanut käyttöön "saastuttaja maksaa" -järjestelmän, jonka mukaan kotitaloudet ja yritykset maksavat kaikesta tuottamastaan ei-kierrätettävästä jätteestä [110] . Toisin kuin Itävallassa ja Saksassa, sekä tavalliset kansalaiset että tuottajat käyttävät tätä periaatetta, mikä tarkoittaa, että järjestelmä kannustaa vähentämään jätteentuotantoa ja lisäämään kierrätystä kaikilla tasoilla [110] .
Virallisten tilastojen mukaan Japani kierrättää 84% muovista, ja sitä pidetään onnistuneena esimerkkinä jätteiden kierrätysohjelmien toteuttamisesta [1] [7] . Kuitenkin The Japan Timesin mukaan 23 % muovista kierrätetään maassa mekaanisesti, 4 % kemiallisesti kierrätetään ja loput jätteestä lähetetään poltettavaksi [1] .
Yhdysvallat on ainoa kehittynyt talous, jonka jätteentuotanto ylittää sen kierrätyskapasiteetin [114] . Maassa kerätään vain 25 % tuotetusta muovista, kun taas vain 60 % väestöstä pääsee erilliskeräykseen. Suurin osa muovijätteestä poltetaan ja vain 8 % kierrätetään uusioraaka-aineiksi. Koska uusi materiaali on halvempaa kuin kierrätysmateriaali ja erillinen keräys usein ongelmallista, on monille yrityksille kannattamatonta investoida kierrätysliiketoiminnan kehittämiseen [101] . Tästä syystä Yhdysvallat lähettää muovijätettä kierrätettäväksi joihinkin maailman köyhimpiin maihin, joissa on halpaa työvoimaa ja jatkuvaa ympäristöohjelmien puutetta - Bangladeshiin , Etiopiaan , Senegaliin , Ecuadoriin ja Kambodžaan . Monet näistä maista luovat kaatopaikkoja ulkoilmaan tai käyttävät muovijätettä väärin. Joten vuonna 2019 tuli tiedoksi, että noin 55 % lähetetystä tuontimuovista hävitettiin väärin. Vietnamissa tämä luku oli 86 prosenttia [115] .
Noin 87 prosentilla Yhdysvaltain väestöstä (273 miljoonaa ihmistä) on pääsy kaatopaikoille ja kierrätyskeskuksiin. Kaatopaikoilla, joille noin 63 % Yhdysvaltain väestöstä (193 miljoonaa ihmistä) pääsee, ihmiset laittavat muovia erityisiin roska-astioihin, jotka sitten viedään pois julkisten tai yksityisten jätteenkeräysyritysten toimesta. Useimmat kaatopaikat keräävät useampaa kuin yhtä muovityyppiä, yleensä sekä polyeteenitereftalaattia että polyeteeniä. Kierrätyskeskuksissa, jotka ovat 68 prosentin Yhdysvaltain väestöstä (213 miljoonan ihmisen) käytettävissä, ihmiset lähettävät kierrätysmateriaalinsa keskustaan [116] . Kerättynä muovit toimitetaan talteenotto- tai kierrätyslaitoksiin erikoislajittelulla tuotteen arvon lisäämiseksi. Lajiteltu muovi kuljetetaan usein paaleissa kuljetuskustannusten vähentämiseksi kierrätyspisteisiin [117] .
Vuonna 2011 muovin yleinen kierrätysaste Yhdysvalloissa oli noin 8 %; Muoveja kierrätettiin noin 2,7 miljoonaa tonnia.
Venäjä on jätteenkäsittelyssä jäljessä länsimaista. Maassa syntyy 70 miljoonaa tonnia kotitalousjätettä vuodessa, josta muovia on 3 miljoonaa tonnia (Venäjällä valmistettiin yhteensä 8,76 miljoonaa tonnia muovituotteita vuonna 2019 [118] ). Vain 5–7 % kierrätetään eli kierrätetään, ja loput päätyvät kaatopaikoille [119] . Materiaalinjalostusteollisuus on kuitenkin vielä kehitysvaiheessa [2] – suurin osa jätteestä päätyy kaatopaikoille . Pääasialliset syyt tähän ovat yhtenäisen sääntelykehyksen ja taloudellisten edellytysten puute sekä toissijaisten tuotteiden vähäinen kysyntä. Venäjän muovin kierrätysongelma on osa systeemistä tuotantojätteen ongelmaa ja niin sanottua "roskakriisiä". Jätteiden lajittelu- ja kierrätyskulttuuri on vasta lapsenkengissään, ja ilman sitä on vaikea järjestää yritysten tehokasta muovin kierrätystä. Samaan aikaan työtä jätteiden kierrätyksen, mukaan lukien muovin, alalla tehdään aktiivisesti, avataan yrityksiä, jotka käsittelevät tätä liiketoimintaa kaikkialla maassa.
Vuodesta 2019 lähtien noin 10–15 % kaikesta muovijätteestä kierrätettiin Venäjällä [120] . Kauppakorkeakoulun tekemän tutkimuksen mukaan muovin kierrätyksen osuus Venäjällä on 10-30 % kokonaisvolyymista, ja jalostetun materiaalin kasvua vaikeuttaa keräysjärjestelmän epätäydellisyys [121] . Muovikierrätysliiton puheenjohtajan Mikhail Katsevmanin mukaan muovin kierrätysprosentti Venäjällä on 20-25 % [122] ja kierrätettyjen PET-pullojen osuus 35 % [123] . Greenpeacen mukaan Venäjällä 94 % jätteistä lähetetään kaatopaikoille lajittelemattomana [124] ja vain 3 % kierrätetään [125] . Muiden tietojen mukaan Venäjällä syntyy vuosittain noin 3 miljoonaa tonnia muovijätettä, joista vain 12 % kierrätetään [80] .
Kierrätettyjen muovimateriaalien hinta tekee siitä houkuttelevan kierrättäjille, mutta hyvin toimivan polymeerijätteen keräysjärjestelmän puute aiheuttaa pienen osuuden niiden hyödyntämisestä ja kierrätyksestä [121] [126] . 1990-luvulta lähtien jäteongelma on ratkaistu Venäjällä massakertymällä spontaaneille kaatopaikoille, ja jos ne syttyvät vain kerran, dioksiineja voi vapautua ilmakehään jopa 50 grammaa viikossa, mikä on neljä kertaa enemmän kuin kaatopaikoille. neljän jätteenpolttolaitoksen kumulatiivisten myrkkyjen määrä [125] .
Vuonna 2017 Vladimir Putin allekirjoitti asetuksen jätteiden erilliskeräyksestä , jonka seurauksena muovijätteen erilliskeräyspisteitä alettiin ottaa käyttöön eri puolilla maata [127] . Vuodesta 2018 alkaen järjestelmässä alkoi toimia ERP (Extended Producer Responsibility) -järjestelmä, jonka ansiosta yrityksen johto pystyi itsenäisesti toteuttamaan erilliskeräyksen ja -hävityksen prosessin. EPR:lle oli kuitenkin luonteenomaista yritysten vähäinen osallistuminen prosessiin, mikä johti omatoimisen hävittämisen kieltämiseen ja sen korvaamiseen 100-prosenttisesti markkinoille saatetuista pakkauksista ja tavaroista perittävällä kvasiverolla [128] .
Vuoteen 2011 asti Venäjällä oli jätteiden kuljetuksen ja hävittämisen lupajärjestelmä, mikä johti markkinoiden monopolisoitumiseen - prosessin monimutkaisuuden vuoksi vain kaatopaikkojen omistajat voivat saada luvan [125] . Luvan perumisen jälkeen markkinoille ilmestyi monia yrittäjiä, jotka veivät roskat luvattomille kaatopaikoille, mikä vain pahensi Venäjän jätetilannetta. Kaatopaikkojen torjuntaan ja muovijätteen kierrätyksen lisäämiseen suunnattiin Venäjän federaation tuotanto- ja kulutusjätteen käsittelyn uudistus vuonna 2019 [125] . Uudistuksen mukaan vastuu kiinteän yhdyskuntajätteen käsittelystä on alueviranomaisilla. Tätä varten he valitsevat itsenäisesti toimijat, jotka ovat vastuussa koko kierrätys- ja hävittämisprosessista jätteenkeräyksestä sen kuljetukseen, käsittelyyn ja loppusijoitukseen [124] . Kaikki jätteet kulkevat jätteenlajittelulaitosten läpi, jotta mahdollisimman paljon kierrätettäviä raaka-aineita erotetaan toisistaan. Tätä varten kukin alue asetti jätteenkeräyksen tariffin, joka sisältyi sähkölaskuihin [120] [125] . Myöhemmin Venäjän federaation luonnonvara- ja ekologiaministeriö teki kuitenkin aloitteen erikseen kerätyn jätteen poistomaksun peruuttamiseksi [129] .
Vuonna 2018 Venäjän federaation presidentin alaisen neuvoston puheenjohtajiston päätöksellä hyväksyttiin kansallinen hanke "Ekologia", joka sisältää 11 alakohtaa, jotka säätelevät ympäristötilanteen parantamiseen tähtääviä toimia. Valtakunnallisen hankkeen toteuttamisen seurauksena hallitus aikoo nostaa jätehuollon Venäjällä 36 prosenttiin vuoteen 2024 mennessä [130] .
Vuonna 2019 venäläinen yritys 2GIS toimitti sovelluskartoissaan systemaattista tietoa Venäjän kaupunkien erilliskeräyspisteistä. Romir-tutkimusyhtiön tekemän sosiologisen tutkimuksen tulosten mukaan noin 8 % venäläisistä harjoittaa jätteiden lajittelua. Samaan aikaan yli puolet väestöstä on valmis erilliskeräykseen, vain rakentamaton infrastruktuuri haittaa toteutusta.
Myös yritykset ovat alkaneet osallistua Venäjällä jätteiden lajittelun järjestämiseen ja muovin kierrätykseen, kauppaketjut ja petrokemian yritykset ovat aktiivisesti mukana. VkusVill Moskovan luontaistuotekauppoihin on siis ilmestynyt vuodesta 2016 lähtien julisteita, joissa on tietoa lähimmistä jätteiden lajittelupisteistä; jokainen ilmoitus sisältää pisteen osoitteen, siihen hyväksytyt jätelajit, aukioloajat ja jätehuoltoyrityksen yhteystiedot. Magnit - vähittäiskauppaketju järjesti yhdessä AB InBev Efes -panimoyhtiön venäläisen divisioonan kanssa alumiinitölkkien ja muovipullojen vastaanoton kuudessa Magnit Familyn supermarketissa Moskovassa, Krasnodarissa ja Krasnogorskissa [131] . Vuonna 2020 Perekrestok-kauppaketju aloitti kaikkien supermarkettien siirtymisen kierrätysmuovista valmistettujen ostoskorien käyttöön – nyt kierrätysmuovin käyttö tulee edellytykseksi korivalmistajille [132] .
Suuri petrokemian yritys SIBUR ilmoitti hankkeesta, jossa kierrätetty PET otetaan mukaan primääristen PET-rakeiden tuotantoon Poliefin tehtaalla Bashkiriassa [133] .
Vuoteen 2024 mennessä Venäjän viranomaiset suunnittelevat 210 jätteenkäsittelylaitoksen rakentamista [7] . Kaikista muovinjalostustyypeistä Venäjällä on pääasiassa edustettuna mekaaninen kierrätys. Ainoastaan PET-pullot sekä polyeteeni- ja polypropeenikalvot, kuten pussit ja läpinäkyvät pakkaus stretch-kalvot, kierrätetään. Kuitenkin vain 30 prosenttia muovista voidaan kierrättää tällä tavalla maassa, jossa ei ole erillistä jätteenkeräystä [134] . Manuaalisen lajittelun ongelma liittyy erillisen kotitalousjätteen keräysjärjestelmän alikehittymiseen Venäjällä - hyödyllisten raaka-aineiden valinta tällaisissa laitoksissa ei ylitä 45 prosenttia [134] [120] . Kierrätysmuovipulloja valmistavilla nykyisillä yrityksillä on pulaa raaka-aineista [135] .
Monet yritykset joutuvat ostamaan uusioraaka-aineita ulkomailta, koska maassa ei jalosteta riittävästi materiaalia. Vuonna 2018 yli 20 miljoonaa dollaria käytettiin yritysten kapasiteetin tukemiseen tarvittavien kierrätysmuovien tuontiin [124] [136] [137] . Venäjälle muovijätettä toimittavien maiden luetteloon kuuluvat Turkki , Valko -Venäjä ja Japani [138] .
| Paketti | |
|---|---|
| Peruskäsitteet _ |
|
| Erikoispakkaus _ |
|
| Kontit |
|
| Materiaalit ja komponentit |
|
| Prosessit |
|
| Mekanismit |
|
| Ympäristö, myöhempi käyttö |
|
| Luokka: Pakkaus | |