Gaat ons giftige afval naar de derde wereld? Is recylen wel lonend? De wetenschap heeft het antwoord!

Gaat ons giftige afval naar de derde wereld? Is recylen wel lonend? De wetenschap heeft het antwoord!

Aluminium en ijzer kunnen vrijwel 100 procent worden hergebruikt, want ze worden gescheiden aan de hand van hun dichtheid en smeltpunt.

Het verschilt sterk hoe goed materialen te recyclen zijn.

Elementen als aluminium en ijzer kunnen nauwkeurig gesorteerd worden door hun dichtheid of smeltpunt, dus bijna 100 procent kan worden hergebruikt.

Zo is 75 procent van het aluminium dat ooit geproduceerd is, nog steeds in gebruik. Glas verliest ook niet aan kwaliteit door veelvuldig recyclen.

Bij andere soorten afval is het moeilijk om ‘downcycling’ te vermijden, waarbij de kwaliteit bij elke recyclebeurt achteruit gaat.

Dit is bijvoorbeeld het geval bij papier: de papiervezels worden na elke keer hergebruik korter, dunner en minder stijf.

Gemiddeld zijn de vezels na zeven keer hergebruik alleen nog geschikt om karton te maken.

Afval – inclusief oude schepen – uit rijke landen belandt vaak in de armste landen. In Bangladesh voorzien oude schepen in circa 20 procent in de vraag naar staal.

De internationale handel in afval is een miljardenbusiness. Meestal gaat afval van rijke naar armere landen, en zo belandt er veel schadelijk of giftig afval uit het westen op stortplaatsen in Oost-Azië of Afrika.

Vanaf 2018 neemt China geen plastic afval meer aan, tenzij het gesorteerd is tot minstens 99,5 procent zuiverheid en dus geschikt is om te recyclen.

Door nieuwe internationale afspraken is het vanaf 2021 ook moeilijker voor rijke landen om afval naar armere landen te exporteren.

De handel in afval – met inbegrip van afgedankte schepen – is echter nog steeds lucratief voor de ontvangende landen.

Maar het ontmantelen van schepen kan dodelijk zijn.

De schepen worden vaak in Bangladesh en India gesloopt, en voorzien in respectievelijk 20 en 10 procent van de staalbehoefte van de twee landen.

Voor het winnen van lithium uit erts is heel veel water nodig, dat uit de bodem opgepompt wordt. Door de mijnbouw daalt het grondwaterpeil, wat weer tot woestijnvorming leidt.

Recycling van afval loont vaak de moeite.

Vooral metalen zijn goed te sorteren en te raffineren. Aluminium voert de lijst aan: Recycling vergt slechts 5 procent van de energie die nodig is om nieuw aluminium te winnen.

Ook het milieu heeft baat bij recycling, blijkt uit berekeningen. Als de VS de glasrecycling van 33 naar 50 procent zouden opvoeren, is het wat de CO2-uitstoot betreft alsof je 300.000 benzine-auto’s van de weg haalt.

Recycling kan ook tot doel hebben de schaarse zeldzame aarden als neodymium en praseodymium in de grond te laten zitten voor ons nageslacht. Zeldzame aarden vormen een belangrijk bestanddeel van halfgeleiders, die in alle digitale technologie gebruikt worden.

Recycling kan ook de behoefte aan vervuilende of hulpbronnenverslindende mijnbouw verminderen.

Zo wordt er voor de winning van lithium voor de lithiumionbatterijen – die in vrijwel alle computers, telefoons en elektrische auto’s zitten – zeer veel water gebruikt.

Biochar of biokool bestaat uit ruim 65 procent koolstof en kan landbouwgrond verbeteren. Ook bindt biokool veel CO2, dat anders de lucht in zou vliegen.

Het meeste huishoudelijke afval is geschikter voor nieuwe producten dan voor energieproductie.

Circa 90 procent van het droge afval, zoals glas, metaal, papier en plastic, is te recyclen als het goed gesorteerd en verwerkt wordt.

Nat afval, zoals voedselafval, is wel geschikt om energie te produceren, zoals biogas. 12 kilo nat afval staat evenveel energie af als 1 liter aardolie.

Door hydrothermal liquefaction kunnen in enkele minuten brandstoffen ontstaan die normaal miljoenen jaren nodig hebben.

Nat organisch materiaal, zoals rioolslib of voedselafval, wordt verhit tot 350 °C en enkele minuten blootgesteld aan 250 maal de normale druk. Water, gas en droge stof worden gescheiden.

De substantie wordt behandeld met waterstof, die zich hecht aan zuurstof, stikstof en zwavel. Deze worden verwijderd, en het resultaat is een olie die bijna gelijk is aan natuurlijke olie.

De olie wordt verhit en geeft bij verschillende temperaturen verschillende stoffen af. Benzine wordt gescheiden bij 65 °C, kerosine bij 200 °C en diesel en stookolie bij 290 °C.

Pyrolyse kan gebruikt worden voor bijna alle materialen die organische verbindingen bevatten – zelfs rubber in oude autobanden.

Ter voorbereiding wordt het afval gedroogd en verpulverd, en dan kort blootgesteld aan temperaturen tussen de 400 en 800 °C.

Het resultaat is biogas en bio-olie, en een zwart poeder, biochar genoemd, dat ruim 65 procent koolstof bevat.

Biochar kan landbouwgrond verbeteren. De verkoolde bioresiduen leggen ook veel CO2 vast, dat anders in de atmosfeer zou vrijkomen. Zo’n 12 procent van onze jaarlijkse CO2-uitstoot kan met biochar geneutraliseerd worden.

Microplastic bestaat uit stukjes plastic van nog geen 5 mm. Het meeste microplastic is nog veel kleiner en niet met het blote oog te zien.

Kunststoffen vormen een van de moeilijkste soorten afval om te sorteren. Daarom is slechts 9 procent van al het ooit geproduceerde plastic hergebruikt.

Van de overige 91 procent is 12 procent verbrand, maar 79 procent is beland op stortplaatsen of in de natuur, waar het in steeds kleinere deeltjes uiteenvalt tot het microplastic vormt.

Hoe kleiner de stukjes, hoe groter het probleem. Ze komen in dieren terecht die onderaan de voedselketen staan.

Ingenieurs hebben een robot ontworpen die het afval sorteert met behulp van warmtestraling en perslucht.

Ongesorteerd plastic afval van de consument wordt in gelijkvormige stukjes verdeeld. Het afval wordt uitgespreid op een transportband die met circa 10 km/h beweegt.

De stukjes plastic worden bestraald met bijna-infrarode warmtestraling. Elke soort kunststof breekt de straling iets anders, waardoor de machine de soorten kan onderscheiden.

Informatie over de soorten plastic gaat door naar een reeks persluchtpistolen aan het eind van de transportband. Deze schieten op de stukjes plastic om ze naar soort te sorteren, zoals PP, PS of ABS.

Als de dieren door grotere dieren worden opgegeten, hoopt het plastic zich op – tot in het voedsel dat wij eten. In maart 2022 maakten wetenschappers bekend dat ze voor het eerst ook microplastics in menselijk longweefsel gevonden hebben.

Het probleem met plastic is dat er zeven hoofdsoorten zijn, met verschillende chemische samenstellingen. Frisdrankflessen zijn vaak gemaakt van polyethyleentereftalaat, en plastic zakken van polypropyleen.

Alle soorten – en alle kleuren – moeten gescheiden worden om het plastic te kunnen verwerken tot korrels voor nieuwe producten.

Ja, ik ontvang graag de nieuwsbrief van Wetenschap in Beeld met inspirerende artikelen en reclame voor Wetenschap in Beeld per mail.