哪些類型的回收技術影響最大?
要點
機械回收是一種涉及物理操作和轉化材料以供再利用的過程，比生物回收更具成本效益，因為它不需要專門的有機體來分解廢物。然而，由於所涉及的物理過程的性質，機械回收也有其缺點，即生產品質較低的最終產品。這些副產品可能不太理想，甚至無法用於某些應用，因此可能會損害回收材料的整體價值和完整性。
化學回收是一個涉及將廢料分解為其組成單體的過程，提供了一種更通用的方法來處理各種類型的廢物。此方法包括熱解、氣化和溶劑分解等技術。
逆向自動販賣機和激勵計畫有望促進回收工作，儘管其局限性取決於所接受材料的類型。此外，廢物能源轉化和鋰離子電池回收等替代方法為加強永續實踐提供了額外的機會。
儘管非政府組織（NGO）和環保人士努力提高全球對回收重要性的認識，但實際回收率在國際範圍內陷入了僵局。此外，據觀察，不同種類的廢棄物在同一垃圾掩埋場進行處置，沒有任何顯著的差異或差異。這種次優狀態的主要原因可歸因於回收程序和收集方法的不一致，這些程序和收集方法往往依賴過時的技術，這些技術並不昂貴，但相當過時。相當多的國家繼續採用這種基本方法。
隨著回收技術的不斷進步，重要的是要考慮哪些具體的回收方法對廢棄物管理和環境永續性工作具有最重大的影響。
機械回收
機械回收涉及對收集到的材料進行一系列機械程序，例如粉碎、熔化和重塑，以保留其原始成分。因此，在此過程中不可能組合不同的元素。通常，廢棄物管理機構會採用這種方法來轉化由紙張、玻璃、金屬和塑膠製成的產品以供進一步利用。
機械回收方法的使用在公共和私營部門都很普遍，因為與替代回收技術相比，機械回收方法具有成本效益。即使是業餘愛好者或「DIY 愛好者」也會建造簡易設備，透過粉碎、熔化和成型等程序來處理可回收材料。
雖然機械回收有其優點，但也有一些缺點需要考慮。其中一個缺點是，與其他廢棄物管理方法相比，它常常會產生品質較差的副產品。這種情況的發生是由於所涉及的物理過程的嚴酷性，可能會對可回收材料的結構造成損壞。因此，由 100% 回收材料製成的產品可能會顯得更脆弱或更脆弱，紙袋和塑膠瓶的例子證明了這一點。
化學品回收
圖片來源:IBM Research/Flickr
化學回收涉及將廢料分解成稱為單體的基本成分。然後，這些單體轉化為具有與初始廢品不同性質的新物質。最終結果是完全背離了材料的原始形式，現在材料以完全不同的物質狀態存在。
與機械方法相比，化學回收在處理更廣泛的廢棄物材料方面具有顯著優勢。不幸的是，機械回收過程無法處理已變髒、弄髒或污染的廢棄物。在許多情況下，廢棄物管理設施必須將這些物品丟棄在垃圾掩埋場，因為它們無法進行機械處理。例如含有殘留液體的塑膠瓶或被生肉污染的包裝材料。
OECD 甚至報告說，只有百分之九的塑膠污染塑膠廢棄物已回收。目前化學回收分為三種。
熱解
熱解是一種高溫、無氧熱化學分解方法，溫度範圍為 752 至 1,472 華氏度，用於處理可回收材料。熱解通常用於複雜的塑膠廢棄物管理，可將這些材料還原至分子水平，將其轉化為有價值的產品，例如回收的生物油、合成氣或碳質物質。熱解產生的最終產品與原始來源的產品非常相似，與可能降低材料品質的機械工藝相比，展示了這種化學回收技術的有效性。
FHWA 指出，美國駕車者每年丟棄 2.8 億多個汽車輪胎，但製造商卻無法不小心使用可持續但不安全的再生橡膠。大原子輪胎回收透過熱解解決了這個問題。它的團隊透過化學方法將廢棄輪胎分解成原油和塑料，這些可以作為全新、可靠的公路輪胎的原材料。
氣化
氣化是一種高度先進的熱處理技術，用於在沒有過量氧氣的情況下將塑膠、生物質和有機廢物等各種可回收材料暴露在 1,472 至 2,192 華氏度的溫度下進行處理。這種方法透過一系列化學反應有效地分解這些材料，從而產生合成氣，合成氣可以用作多種能源。與熱解不同，氣化由於其複雜的性質而需要更高的溫度，從而提高了生產熱量、電力和合成氣體的效率和有效性。此外，它代表了一種從廢棄資源中利用能源的可持續方法，同時最大限度地減少能源消耗。
溶劑分解
溶劑分解是一種高效能、節能的方法，用於加工可回收材料，特別是針對聚酯和聚氨酯化合物。這項創新技術涉及使用專有溶劑在華氏 212 至 572 度的溫度下溶解廢料。傳統的機械回收方法由於其剛性和脆性而無法有效處理某些類型的塑料，與此相反，溶劑分解為處理此類廢物提供了一種有前途的解決方案。長期以來，垃圾掩埋處置一直是廢棄物管理設施在處理這些難以回收的塑膠時採用的主要方法；然而，溶劑分解為這種傳統做法提供了一個可行的替代方案，提供了一個環境
當然，溶劑分解能夠處理生物物質和有機廢物。該過程產生的主要副產品包括具有高度實用性的燃料、低聚物和單體。這些回收的物質可用於生產優質塑膠、乙醇和潤滑劑。
儘管與熱解、氣化和溶劑分解等傳統機械回收方法相比，它們具有不可否認的優勢，但不幸的是，由於成本高且維護要求高，這些先進技術對於大多數廢棄物管理設施來說仍然遙不可及。儘管未來預計將廣泛採用這些創新方法，但它們仍需要數十年的時間才能成為全球主要的回收技術。
反向自動販賣機
圖片來源:Donald_Trung/維基共享資源
反向自動販賣機 (RVM) 是一種實用的解決方案，旨在透過為個人提供交換空玻璃容器、塑膠瓶和鋁罐等可回收材料以換取獎勵的機會來促進回收。這些獎勵可能包括優惠券、折扣卡或金錢補償。為了利用這些好處，人們只需將可回收物品放入機器中，獲得獎勵，然後觀看設備自動對垃圾進行分類。然而，與該系統相關的一個顯著缺點是它嚴格遵守所接受的可回收物類型。由於廢棄物管理設施普遍使用手動處理方法，不可接受的可回收物造成污染的風險相當大
為了促進環境的可持續性，零售品牌也實施了類似的策略，鼓勵顧客參與回收計畫。例如，蘋果公司製定了一項回收計劃，向將過時的蘋果產品返回指定收集點的個人提供獨家獎勵和折扣。透過這樣做，公司及其客戶都為減少浪費和節約資源做出了貢獻。
垃圾發電 (WtE)
垃圾發電是透過高溫受控燃燒將城市、工業和農業垃圾轉化為可用能源的過程。這種方法會產生熱能和電力等環保副產品。該技術的大規模實施有可能增加全世界社區獲得替代能源的機會。
雖然廢物能源化 (WtE) 和氣化過程在將廢物材料轉化為有用產品方面具有相似之處，但重要的是要認識到它們採用不同的技術方法。具體來說，氣化涉及在氧氣供應有限的環境中使廢物材料經受高溫，而WtE涉及可回收材料的直接燃燒。此外，應該指出的是，WtE 技術無法生產合成氣（syngas），而合成氣是氣化廠的主要輸出。
鋰離子電池回收
隨著我們對智慧型手機、踏板車和電動車等電子產品的依賴不斷增長，對為現代生活的這些重要組成部分提供動力的鋰離子電池的需求也在不斷增長。
IEA 報告稱，2020 年電動車的需求從330 GWh 飆升至550 GWh，而鋰離子電池可以說，它們的危害比化石燃料要小，但大規模生產它們會無意中啟動更多的採礦計畫。
一種更好的方法是對電池採取對環境負責的回收做法，允許鋰離子生產商透過促進電池處置和回收中心的實施來停止使用原料。
火法冶金
火法冶金製程是熱解技術的一個子集，涉及在不含過量氧氣的環境中將回收電池置於高溫下。透過這種方法，專門的回收設施能夠從分解的材料中分離出各種地球元素。然而，與火法冶金相關的一個重要限制是作為燃燒副產品產生氮氧化物和硫化合物，因此需要對此類設施進行嚴格的排放控制。
濕式冶金
濕式冶金是火法冶金的替代方案，作為一種低溫工藝，旨在將回收電池溶解在特定溶劑中。同時，已知回收設施在土金屬降解後將其分離。然而，與濕式冶金相關的最重大挑戰之一涉及廢水的產生，這需要處理設施對其進行安全和謹慎的處理。
直接回收
透過直接回收對廢棄電池進行翻新涉及對組件進行機械處理，將其恢復到可用狀態。這種方法提供了一種經濟實惠且易於使用的解決方案，儘管存在修復後的電池無法用於其最初目的的限制。相反，它們僅充當輔助電源。
了解如何處理廢電池，盡自己的一份心力。 C&EN 報告稱，由於消費者和製造商粗心大意，只有5% 的鋰離子電池得到回收處置方法。
技術進步將持續簡化回收系統
雖然全球回收率可能不會立即提高，但家庭、私人組織、非營利組織和公共當局合作實施有效的回收技術並將其納入各自的廢棄物管理策略至關重要。不幸的是，大量最先進的分類系統仍未充分利用。重要的是要認識到，這些有效的回收方法只能減輕社會產生的廢物量不斷增加所造成的一些有害影響。儘管如此，繼續努力減少一次性塑膠仍然應該是優先事項。