ArtykulyPowiązania

Odzyskiwanie surowców wtórnych – czy umiemy to robić

Zużywamy mnóstwo surowców nieodnawialnych, nie tylko paliw kopalnych ale też minerałów. Badania w USA pokazują, że ze wszystkiego, co wydobywamy, zbieramy, przetwarzamy i transportujemy po 6 miesiącach w użyciu pozostaje nam tylko 1 procent. 99 procent staje się odpadem.

Nasza cywilizacja rozpoczęła istnienie, gdy ludzie nauczyli się, jak wykorzystywać skoncentrowane źródła minerałów, które nazywamy „rudami”. Po stuleciach wydobywania, większość tych rud została już mocno wyeksploatowana lub wręcz zupełnie wyczerpana.

Zasoby się wyczerpują, a nasze potrzeby wciąż rosną. Radzimy sobie z tym na dwa sposoby: odkrywając nowe złoża oraz przekwalifikowując na rezerwy i rozpoczynając eksploatację złóż, które wcześniej uważaliśmy za nieopłacalne w eksploatacji. Ten pierwszy sposób działania ma poważne ograniczenie – właściwie, co było do odkrycia, to już odkryliśmy. Poniższy wykres pokazuje zestawienie kosztów, które wkładamy w poszukiwania rud metali z rezultatami tych poszukiwań. 

Nakłady na poszukiwanie rud metali i odkrycia

Wykorzystując analogię z zasobami ropy: jest skrajnie nieprawdopodobne, że znajdziemy kolejną „Arabię Saudyjską” lub „Morze Północne” bogatych rud metali.

Z kolei eksploatacja rud coraz niższej jakości wymaga coraz większego wkładu energetycznego, co z jednej strony w świecie stojącym w obliczu kryzysu energetycznego będzie problematyczne, a z drugiej strony wzrost zapotrzebowania na energię ze strony przemysłu wydobywczego nasili ten kryzys.

Wydobycie metali takie, jak w dotychczasowej naszej historii dla wielu metali w pewnym – być może nawet dość bliskim – momencie dojdzie do kresu możliwości.

Może więc nauczymy się wykorzystywać minerały, które już wcześniej wydobyliśmy i wykorzystamy je ponownie?

Problem wyczerpywania przez nas rud metali uświadamiamy sobie coraz wyraźniej, a recykling odpadów jest powszechnie postrzegany jako cudowne rozwiązanie: ratuje środowisko, dostarcza surowców przemysłowi, a ludziom pracy zamiast wysypisk i toksycznych odpadów w powietrzu, wodzie, glebie i jedzeniu.

Czy jednak możliwe jest „zamknięcie cyklu produkcyjnego”? Gdyby było to możliwe, za jednym zamachem rozwiązalibyśmy całą litanię problemów.

Niestety, recykling wciąż pozostaje niewdzięcznym i nieopłacalnym zadaniem, które przeważnie działa jako tako jedynie dzięki subsydiom i regulacjom rządowym zmuszającym do niego firmy i obywateli. Recykling jest szczególnie trudny, jeśli chcemy mieć materiały o niepogorszonej jakości. W praktyce, odzyskiwane materiały są zazwyczaj niskiej jakości i nadają się tylko do wykorzystania w pewnych szczególnych procesach. Odzyskiwany plastik, na przykład, może być wykorzystywany tylko w niektórych prostych zastosowaniach, np. do produkcji skrzynek na owoce. Odzyskiwana stal zawiera mnóstwo zanieczyszczeń w postaci innych metali i również może być wykorzystana jedynie w szczególnych przypadkach.

Z tego powodu, zamykanie cyklu produkcyjnego jedynie z pomocą recyklingu wydaje się niemożliwe. Nie poddajemy recyklingowi wystarczającej części surowców. Wykorzystywane w przemyśle metale są odzyskiwane średnio z 50 procentową skutecznością (Papp 2005). W niektórych przypadkach skuteczność bywa wyższa, np. dla ołowiu jest to 74 procent. Jednak nawet poddając recyklingowi 75 procent surowca wciąż jesteśmy odlegli od zamknięcia cyklu: nawet dla takiej wydajności recyklingu, po 10 cyklach pozostanie nam jedynie 0.1 procent tego, co na początku. Oczywiście, możemy opracować lepsze strategie recyklingu, jednak będą się one zderzać z ograniczeniami opłacalności ekonomicznej i zużycia energii w procesie odzyskiwania surowców.

Tak więc, nie możemy uniknąć myślenia o odzyskiwaniu wszystkich tych materiałów, które bezmyślnie wyrzucamy, przekonani że epoka beztroskiej obfitości będzie trwać wiecznie. W dużej części, rozproszyły się one w środowisku w postaci pyłu czy popiołu i są już nie do odzyskania jakimikolwiek znanymi nam metodami. Jednak duża ich część spoczęła na wysypiskach. Czy możemy je odzyskać?

Wydobycie surowców na wysypisku okazuje się być zadaniem zupełnie odmiennym od konwencjonalnego pozyskiwania minerałów z rud. Rudy normalnie składają się z jednorodnych minerałów zawierających jedynie kilka związków chemicznych. Wysypisko zaś to olbrzymia mnogość wymieszanych ze sobą metali w różnej skali – od mikro (popioły ze spalarni) do makro (urządzenia i ich części).

Tak więc, chociaż wysypiska są bogate w metale, ich odzyskiwanie jest bardzo trudne. Odzyskanie określonego metalu z popiołów ze spalarni jest praktycznie niewykonalne (Shen and Fossberg 2003 „An overview of recovery of metals from slags”) – co stanowi kolejny punkt przemawiający przeciwko ich budowie.

Lepsze efekty można osiągnąć z nieprzetworzonymi odpadami. Na przykład, żelazo można odzyskać z pomocą magnesów. Lekkie metale (np. puszki aluminiowe) mogą być separowane za pomocą metod bazujących na tarciu i grawitacji. Zwykle jednak te procesy są zbyt kosztowne aby je wykorzystywać w praktyce na istniejących wysypiskach.

Jak na razie więc, wydobycie metali na wysypiskach pozostaje ulotnym marzeniem, przynajmniej przy wykorzystaniu metod przemysłowych.
Owszem, istnieje alternatywny znany sposób efektywnego odzysku surowców trafiających na wysypisko – w biednych krajach, eksploatacja wysypisk stanowi sposób życia dla licznych rzesz ludzi, którzy opracowali skuteczne sposoby na ręczne wydobycie surowców z wysypisk, przy okazji świadcząc ważne usługi na rzecz całej społeczności. Nie bez powodu najwyższe współczynniki recyklingu mają nie bogate regiony, nawet tak troszczące się o środowisko jak Skandynawia, ale te najbiedniejsze, jak Egipt.

I nie jest to coś, z czego można się cieszyć – eksploatacją wysypisk zajmują się najbiedniejsi, a jest to zajęcie ciężkie, niebezpieczne i szkodliwe dla zdrowia. Czy tak ma wyglądać pozyskiwanie surowców przez nasze dzieci?

ang Więcej w TheOilDrum

Podobne wpisy

Więcej w Artykuly