Upravljanje otpadom i energetska oporaba
Nema sumnje kako je gospodarenje krutim otpadom vrlo složeno pitanje, posebno kada je recikliranje dio programa u kojem je potrebno izvući maksimum iz vrlo nekvalitetnog inputa. Kao i većina složenih pitanja, mora se rješavati s mnogo različitih gledišta, pri čemu svi akteri igraju svoje uloge prema postizanju zajedničkog cilja. Ne postoje čarobni štapići, niti univerzalna rješenja primjenjiva na svaki geografski i društveni kontekst. Moramo se suočiti sa situacijama u kojima je najvažniji izazov pouzdano prikupiti otpad i negdje ga pohraniti, sve do naprednijih procesa gospodarenja otpadom, gdje se niti jedan kilogram otpada ne ‘baci’, ni materijalno, ni u energetskom smislu. Moramo tražiti okolišno i ekonomski najbolje raspoložive tehnike upravljanja otpadom koje bi imale najmanji utjecaj na stanje u društvu, ali uz ostvarivanje zadanih ciljeva.
Kako pronaći pravu ravnotežu?
Ovo je vrlo važno pitanje koje izaziva i još će godinama izazivati burne rasprave između menadžera koji upravljaju otpadom, lokalne i regionalne uprave, politike, industrije , znanstvenika i nevladinog sektora. Jasno da nema univerzalnih odgovora primjenjivi na specifične uvjete na svakom mjestu u jednoj državi.
U kojoj mjeri treba poticati recikliranje materijala u odnosu na povrat energije?
Prema trenutnom stanju znanja možemo reći da je dobra kvaliteta otpadnog materijala (npr. oni s minimalnom kontaminacijom) zbog njihovih intrinzičnih karakteristika i zbog načina razdvajanja u kućanstvima pogodnija recikliranju materijala. Plastika se može reciklirati jednom do 10 puta, ovisno o vrsti, iako se većina može reciklirati samo jednom. Plastika nakon potrošača često se pretvara u sintetička vlakna, plastično drvo, izolaciju i spremnike – bilo što postane, ipak će biti proizvod niže kvalitete od izvornog proizvoda, zbog čega se naziva “downcycling”.
Recikliranje se ne bi trebalo raditi svaku cijenu, jer treba učinkovitu i po mogućnosti lokalnu infrastrukturu za recikliranje kako bi se izbjegavala dostavu na velike udaljenosti, koja je u principu skupa i sama po sebi može negativno utjecati na okoliš. U različitim fazama sortiranja, otpreme i recikliranja javljaju se materijali koje nije moguće materijalno oporabiti. Takvi se gubici mogu svesti na minimum, opet zajedničkim naporima proizvođača od kojih se traži da stave na tržište predmete koji se lako recikliraju, građani koji su dužni pravilno sortirati otpad kod kuće, te upravitelji otpada koji moraju uspostaviti i održavati učinkoviti lanac prikupljanja i oporabe. Ako se na tržištu pojavljuje ambalaža niže kvalitete, treba očekivati značajne gubitke tijekom sortiranja i recikliranja
Što više težimo povećanju odvajanja na izvora kako bismo potaknuli recikliranje materijala u odnosu na oporabu energije, to postaje teže postići naše ciljeve zbog navedenih ograničenja. U takvoj točki oporaba energije iz zaostalog otpadnog materijala koji se teško reciklira stupa na pozornicu kao kompetitivna opcija. Takva praksa jednostavno ne trpi ‘učinak downcyclinga’ jer toplinska i električna energija proizvedena izgaranjem otpada kao goriva ne utječu na kvalitetu ‘prljavog’ izvor energije. Oba oblika energije još uvijek igraju osnovnu ulogu udruštava, a na način W2E pomažu prijelaz prema postupnom ukidanju fosilnih goriva
Što je termička oporaba otpada (W2E)?
Termička oporaba otpada (W2E) je skupina procesa obrade otpada koji zarobljenu energiju u otpadu pretvaraju u korisnu termičkim postupkom, te pri tom obnavljaju energiju. Obnovljena energija može biti u obliku tople vode, pare ili el. energije.
Termička oporaba otpada (W2E) obrađuje kućni i industrijski otpad čije nastajanje se nije moglo spriječiti ili ga nije moguće reciklirati.
- Električna energija se dovodi u mrežu i distribuira krajnjim korisnicima;
- Topla voda, ovisno o lokalnoj infrastrukturi, može se poslati u obližnju mrežu daljinskog grijanja (ili hlađenja) za grijanje (ili hlađenje) domova, bolnica, ureda itd.,
- Paru može koristiti obližnja industrija u svojim proizvodnim procesima.
Termičkom oporabom otpada (W2E) uveliko se smanjuju sva patogena i toksična svojstva otpada umanjujući njegov volumen za oko 90%.
Moderna europska postrojenja za proizvodnju energije iz otpada čista su i sigurna te ispunjavaju najstrože granične vrijednosti emisija postavljene za bilo koju industriju utvrđene u Direktivi EU-a o industrijskim emisijama.
Koja je uloga pretvaranja otpada u energiju?
Pretvaranje otpada u energiju ispunjava dvije glavne važne uloge:
Otpad koji nije moguće reciklirati niti jednom dostupnom tehnologijom transformira se u sigurnu energiju i vrijedne sirovine na okolišno prihvatljiv i siguran način.
Proizvodnja energije iz otpada pomaže u postizanju ciljeva utvrđenih u Direktivi EU-a o odlagalištima kojom se nastoji smanjiti količina otpada koji se odlaže na odlagališta (Prednosti preusmjeravanja otpada s odlagališta). Pretvaranje otpada u energiju i recikliranje komplementarne su metode obrade otpada u integriranim sustavima gospodarenja otpadom. Kućni i slični otpad treba razvrstati na izvoru, a čiste materijale poslati na kvalitetno recikliranje. Preostali otpad, koji se ne može reciklirati na tehnički ili ekonomski održiv način, trebao bi se upotrijebiti za proizvodnju energije.
Energija proizvedena W2E postrojenjima za proizvodnju energije iz otpada također doprinosi zaštiti klime i sigurnosti opskrbe energijom zamjenjujući fosilna goriva koja bi se koristila za proizvodnju te energije u konvencionalnim elektranama.
Sprečavanje nastanka otpada, ponovna uporaba i recikliranje ključni su za postizanje kružnog gospodarstva.Pretvaranje otpada u energiju ide ruku pod ruku s visokokvalitetnim recikliranjem. To je bitan i komplementaran dio održivog kružnog gospodarstva i neizostavan dio rješenja za gospodarenje otpadom.
Problem s kojim se suočavamo je kako se nositi s preostalim otpadom koji se ne može reciklirati? To je otpad koji sadrži miješane materijale, zabrinjavajuće tvari ili je jednostavno recikliran previše puta. Budući da se politikom EU-a s pravom ograničava izvoz otpada koji ima štetne učinke na okoliš i zdravlje trećih zemalja, ostavljene su nam mogućnosti zbrinjavanja ili oporabe.
Hitno moramo potaknuti recikliranje i istodobno ograničiti odlaganje otpada. U W2E postrojenjima obrađuje se preostali otpad koji se ne može reciklirati i koji bi se odlagali na odlagališta. Ovim postupkom se sprječava nezakonito odlaganje, izbjegavajući potencijalno onečišćenje podzemnih voda, tla i mora, a prije svega stvaranje emisija metana. Smanjenje emisija metana sa odlagališta otpada ima ključnu važnost u smanjenju globalnog zatopljenja (1 kg metana ekvivalent je 26 kg ugljičnog dioksida).
W2E procesi vrijedne energetske resurse sadržane u otpadu oporabljuju ne odlažući ih na odlagališta. Ovim postupcima nastaje energija koja je održiva, lokalna, niskougljična i učinkovita, čime se smanjuje ovisnost o uvozu fosilnih goriva, povećava energetska učinkovitost i ublažavanje stakleničkih plinova. Pepeo koji nastaje u W2E sadrži vrijedne metale i minerale koji se mogu reciklirati u nove proizvode ili koristiti kao sekundarna sirovina.
Otpad je u energetskom kontekstu pouzdan i čist resurs koji možemo iskoristiti.
Mnogo je svakodnevnih otpadnih predmeta izrađenih od miješanih ili kontaminiranih materijala koje će biti vrlo teško reciklirati, npr. spužve, omoti za poklone i slatkiše, četkice za zube, stare cipele, vrećice za usisavače, masna ambalaža za hranu itd. Postoje i određeni drugi otpad koji se ne smije reciklirati iz higijenskih razloga, na primjer neki sanitarni proizvodi. Osim toga, postoje ostaci recikliranja i materijali koji će se i dalje razgraditi zbog opetovanog recikliranja ili starenja, a imaju sadržanu energetski potencijal u svojoj strukturi dok će drugi biti zagađeni zabrinjavajućim tvarima, teškim metalima ili usporivačima gorenja.
W2E postrojenja su 50% obnovljivi izvori energije
Trenutačno postrojenja za proizvodnju energije iz otpada u Europi mogu opskrbljivati oko 20 milijuna stanovnika električnom energijom i 17 milijuna stanovnika toplinom. To se temelji na 100 milijuna tona preostalog otpada iz kućanstava i sličnog otpada koji je obrađen 2022. u Europi.
Ovisno o gorivu koje zamjenjujete – plinu, nafti, kamenom ugljenu ili lignitu – između 10 – 49 milijuna tona fosilnih goriva koja emitiraju 24 – 49 milijuna tona CO2, konvencionalne elektrane ne bi trebale upotrebljavati za proizvodnju te količine energije.
Prema zakonodavstvu EU-a, biorazgradivi dio komunalnog i industrijskog otpada smatra se biomasom, dakle obnovljivim izvorom energije. Proizvodnja energije iz postrojenja za proizvodnju energije iz otpada je oko 50% obnovljiva.
Tehnologija proizvodnje energije iz otpada jedna je od najrobusnijih i najučinkovitijih alternativnih energetskih opcija za smanjenje CO2 emisija i uštede ograničenih resursa fosilnih goriva koje koriste tradicionalne elektrane.
Zahvaljujući ugradnji složenih sustava za čišćenje dimnih plinova u modernim postrojenjima za proizvodnju energije iz otpada, emisije dioksina značajno su smanjene u posljednjih 30 godina. Sektor proizvodnje energije iz otpada jedan je od najstrože reguliranih industrijskih sektora u Europi, što rezultira udjelom manjim od 0,2 % u ukupnim industrijskim emisijama dioksina. Na primjer, u Švedskoj su se emisije iz sektora smanjile sa 100 g 1985. na manje od 1 g u 2015., dok se količina termički obrađenog otpada više nego udvostručila u istom razdoblju.
Europska postrojenja za proizvodnju energije iz otpada pažljivo prate svoje emisije i utjecaje na okoliš tijekom različitih faza rada. Provedena su opsežna istraživanja o utjecaju na zdravlje i okoliš, a utjecaj sektora smatra se beznačajnim zbog niskih razina emisija.
Pepeo - važna sirovina
Preostali otpad obrađen u postrojenjima za proizvodnju energije iz otpada sagorijeva se u kontroliranim uvjetima, čime se smanjuje volumen otpada za oko 90%.
U postrojenju za proizvodnju energije iz otpada pepeo se skuplja na kraju rešetke peći. Sastoji se od nezapaljivih materijala, a preostali dio je proizvod termičke oporabe otpada. Čak i ako je otpad prethodno sortiran, u njemu se nalaze metali. I crni metali i obojeni metali mogu se izvaditi iz pepela i reciklirati. Nakon što se metali izvade, ostatak pepela, koji je poput šljunka ili pijeska, skladišti se neko vrijeme prije nego što se upotrijebi u izgradnji cesta ili kao pokrovni sloj na odlagalištima.
U 2022. godini u postrojenjima za proizvodnju energije iz otpada u Europi obrađeno je oko 100 milijuna tona otpada, što je dovelo do proizvodnje približno 20 milijuna tona pepela. U tim ostacima prisutne su važne količine metala i minerala koji nude mnoge mogućnosti za recikliranje. Ključne činjenice o pepelu s donje strane (BA)
- Godišnja proizvodnja (EU, 2022.): oko 20 milijuna tona pepela s rešetke
- Sastav pepela:Mineralna frakcija: 80-85%
Metali: 10-12% (čelik i obojeni metali)
Obojeni metali: 2-5% (od toga 2/3 aluminija) - Ušteda stakleničkih plinova zbog recikliranja metala: 2.000 kg CO2ekvivalent po toni recikliranog metala i ukupno oko 3,8 milijuna tona CO2 ekvivalent
- Količina željeza koja se može reciklirati iz pepela s rešetke iznosi oko 26 brodova za kružna putovanja
- U 2014. godini 20.000 odnosno 17.000 tona aluminija izvađeno je iz pepela s rešetke u Nizozemskoj i Francuskoj. Ovaj metal se uglavnom koristio u odljevcima za automobilsku industriju (blokovi motora itd.)
- Upotreba preostalog dijela, nakon recikliranja metala: građevinski materijali