Jenis Teknologi Daur Ulang Apa yang Memiliki Dampak Terbesar?

Poin Penting

• Daur ulang mekanis menggunakan kembali bahan melalui proses fisik tetapi menghasilkan produk sampingan dengan kualitas lebih rendah. Ini lebih murah tetapi membahayakan integritas barang daur ulang.
• Daur ulang bahan kimia memecah limbah menjadi monomer individual dan menampung limbah yang lebih luas. Pirolisis, gasifikasi, dan solvolisis adalah jenis daur ulang kimia.
• Mesin penjual otomatis terbalik dan program insentif mendorong daur ulang, namun dibatasi oleh jumlah barang daur ulang yang mereka terima. Daur ulang limbah menjadi energi dan baterai lithium-ion juga mempunyai potensi.

Tingkat daur ulang di seluruh dunia masih stabil meskipun organisasi nirlaba (NPO) dan aktivis lingkungan meningkatkan kesadaran. Jenis sampah yang berbeda masih berakhir di tempat pembuangan sampah yang sama. Meskipun ada beberapa faktor yang berkontribusi terhadap buruknya pengelolaan sampah, proses daur ulang dan pengumpulan sampah yang tidak konsisten merupakan penyebab utamanya. Banyak negara masih menggunakan sistem yang murah namun ketinggalan jaman.

Jadi, seiring kemajuan teknologi daur ulang, jenis teknologi daur ulang apa yang memiliki dampak terbesar?

1. Daur Ulang Mekanis

Daur ulang mekanis menggunakan kembali bahan-bahan yang dikumpulkan melalui berbagai proses fisik, seperti penghancuran, peleburan, dan pembentukan kembali. Ini mempertahankan struktur kimia bahan daur ulang, artinya Anda tidak dapat mencampur bahan yang berbeda. Otoritas limbah sering menggunakan proses ini ketika menggunakan kembali barang-barang kertas, kaca, logam, dan plastik.

Banyak sektor publik dan swasta mengandalkan proses daur ulang mekanis karena lebih murah dibandingkan teknologi daur ulang lainnya. Para pembuat DIY bahkan membuat peralatan darurat yang menggiling, melelehkan, dan mencetak barang-barang daur ulang.

Namun, satu kelemahan dari daur ulang mekanis adalah umumnya menghasilkan produk sampingan dengan kualitas lebih rendah dibandingkan sistem lainnya. Proses fisik yang keras membahayakan integritas struktural bahan daur ulang. Misalnya, Anda mungkin memperhatikan bahwa kantong kertas dan botol plastik yang 100% terbuat dari bahan daur ulang terasa tipis.

2. Daur Ulang Bahan Kimia

Daur ulang bahan kimia memecah limbah menjadi bahan dasar. Industri ini memproduksi monomer individual dan mengolahnya kembali menjadi produk baru—bahan daur ulang tidak lagi mempertahankan bentuk aslinya. Faktanya, mereka mengadopsi keadaan yang lain.

Keuntungan terbesar dari daur ulang bahan kimia adalah dapat menampung lebih banyak jenis limbah. Proses mekanis tidak dapat mendaur ulang barang-barang "kotor". Sebagian besar pabrik pengelolaan limbah mengirim barang daur ulang yang terkorosi, kotor, atau terkontaminasi (misalnya botol plastik berisi sisa jus dan kemasan daging mentah) ke tempat pembuangan sampah.

Itu OECD bahkan melaporkan bahwa hanya sembilan persen sampah plastik yang didaur ulang. Saat ini ada tiga jenis daur ulang bahan kimia.

Pirolisis

Pirolisis memanaskan bahan daur ulang dalam dekomposisi termal tanpa oksigen bersuhu tinggi yang berkisar antara 752 hingga 1.472 derajat Fahrenheit. Hal ini biasa terjadi dalam pengelolaan plastik kompleks. Proses ini memecahnya hingga ke tingkat molekuler dan mengembalikannya menjadi produk sampingan bio-oil, syngas, atau arang yang didaur ulang. Produk samping pirolisis memiliki kualitas yang hampir sama dengan bahan perawan. Video ini menunjukkan demonstrasi luar biasa tentang bagaimana daur ulang bahan kimia, tidak seperti proses mekanis, menjaga kualitas.

Itu FHWA menyatakan bahwa pengendara mobil di Amerika membuang 280+ juta ban mobil setiap tahunnya, namun produsen tidak boleh sembarangan menggunakan karet bekas yang ramah lingkungan namun tidak aman. Daur Ulang Ban Big Atom memecahkan masalah ini melalui pirolisis. Timnya secara kimiawi memecah ban bekas menjadi minyak mentah dan plastik, yang dapat digunakan sebagai bahan mentah untuk ban jalan raya baru dan andal.

Gasifikasi

Gasifikasi adalah proses daur ulang termokimia yang memanaskan bahan daur ulang pada suhu 1.472 hingga 2.192 derajat Fahrenheit dengan oksigen terbatas. Ini menguraikan plastik bekas, biomassa, dan sampah organik. Namun tidak seperti pirolisis, sistem kompleks ini memerlukan suhu yang jauh lebih panas untuk menghasilkan panas, listrik, dan gas sintesis (syngas). Gasifikasi juga menghadirkan cara yang efisien untuk menghasilkan energi bersih dari bahan daur ulang yang dibuang. Konsumsi bahan bakar fosil akan turun di seluruh dunia jika masyarakat menggunakan energi dari panel surya dan limbah daur ulang.

Solvolisis

Solvolisis adalah proses termokimia suhu rendah yang melarutkan bahan daur ulang dalam pelarut khusus pada suhu 212 hingga 572 derajat Fahrenheit. Ini adalah cara efisien untuk mendaur ulang poliester atau poliuretan. Fasilitas pengelolaan limbah biasanya mengirimkan jenis sampah plastik campuran ini ke tempat pembuangan sampah karena tidak tahan terhadap daur ulang mekanis.

Tentu saja solvolisis juga menampung biomateri dan sampah organik. Produk sampingan solvolisis yang paling umum meliputi bahan bakar, oligomer, dan monomer. Bahan daur ulang ini serbaguna; produsen dapat menggunakannya untuk menghasilkan produk plastik berkualitas, etanol alkohol, dan pelumas.

Meskipun pirolisis, gasifikasi, dan solvolisis lebih unggul dibandingkan sistem daur ulang mekanis, hanya sedikit fasilitas pengelolaan limbah yang dapat berinvestasi pada sistem tersebut. Sayangnya, pembelian dan pemeliharaannya mahal. Mungkin diperlukan waktu puluhan tahun sebelum teknologi ini menjadi standar teknologi daur ulang di seluruh dunia.

3. Mesin Penjual Otomatis Terbalik

Mesin penjual otomatis terbalik (RVM) mempromosikan daur ulang dengan mendorong masyarakat untuk menyimpan barang-barang daur ulang (misalnya wadah kaca kosong, botol plastik, dan kaleng aluminium) sebagai imbalan. Mereka biasanya membagikan kupon, kartu diskon, atau uang tunai. Cukup masukkan barang daur ulang ke dalam mesin, kumpulkan hadiahnya, dan mesin akan secara otomatis memilah sampah untuk Anda. Keterbatasan terbesar RVM adalah mereka pilih-pilih terhadap barang daur ulang yang mereka terima. Karena sebagian besar fasilitas pengelolaan sampah masih menggunakan proses mekanis, mereka tidak mengambil risiko terkontaminasi bahan daur ulang yang mungkin berakhir di tempat pembuangan sampah.

Merek ritel meniru konsep yang sama dengan memberikan insentif kepada konsumen untuk mendaur ulang barang tertentu. Mengambil Proses daur ulang Apple sebagai contoh. Pihaknya mendorong pengguna untuk menitipkan gadget Apple lamanya untuk mendapatkan promo dan diskon khusus.

4. Sampah menjadi Energi (WtE)

Limbah menjadi Energi mendaur ulang limbah kota, industri, dan pertanian melalui pembakaran terkontrol dan bersuhu tinggi. Ini menghasilkan produk sampingan energi bersih (misalnya panas dan listrik). Dalam skala yang lebih besar, teknologi WtE dapat membantu menjadikan sumber energi alternatif lebih mudah diakses.

Meskipun WtE dan gasifikasi mengikuti proses yang sama dan menghasilkan produk sampingan yang sama, perlu diketahui bahwa keduanya menggunakan teknologi yang berbeda. Gasifikasi memanaskan sampah dalam jumlah oksigen terbatas, sedangkan WtE secara langsung membakar sampah yang dapat didaur ulang. Selain itu, WtE tidak dapat menghasilkan syngas.

5. Daur Ulang Baterai Lithium-Ion

Dengan meningkatnya ketergantungan masyarakat terhadap perangkat bertenaga listrik seperti ponsel pintar, skuter, dan lain-lain mobil listrik, permintaan baterai lithium-ion terus meningkat.

IEA melaporkan bahwa permintaan kendaraan listrik melonjak dari 330 menjadi 550 GWh pada tahun 2022. Meskipun baterai litium-ion tidak terlalu berbahaya dibandingkan bahan bakar fosil, produksi massal baterai tersebut secara tidak sengaja akan memicu lebih banyak proyek pertambangan.

Pendekatan terbaik adalah dengan mengikuti sistem daur ulang yang lebih berkelanjutan. Fasilitas pembuangan dan daur ulang baterai harus menjalankan proses ini sehingga produsen li-ion dapat berhenti mengandalkan bahan baku.

Pirometalurgi termasuk dalam pirolisis. Ini melibatkan pemanasan baterai daur ulang di ruang terkontrol bersuhu tinggi dengan sedikit atau tanpa oksigen. Fasilitas daur ulang dapat mengekstraksi berbagai logam tanah setelah dekomposisi. Kelemahan utama pirometalurgi adalah ia mengeluarkan nitrogen oksida dan belerang selama proses pemanasan, dan fasilitas harus mengendalikan emisi ini.

Hidrometalurgi adalah kebalikan dari pirometalurgi. Ini adalah proses bersuhu rendah yang melarutkan baterai daur ulang dalam larutan khusus. Fasilitas daur ulang juga mengekstraksi logam tanah setelah dekomposisi. Masalah terbesar dengan hidrometalurgi adalah menghasilkan air limbah, yang mana fasilitas tersebut harus membuangnya dengan aman dan hati-hati.

Daur Ulang Langsung

Daur ulang langsung adalah proses mekanis di mana baterai mati didaur ulang dan diperbaharui. Ini adalah sistem yang murah dan dapat diakses. Perlu diingat bahwa baterai rekondisi tidak lagi sesuai dengan fungsi aslinya—Anda hanya dapat menggunakannya sebagai sumber daya cadangan.

Mainkan peran Anda mengetahui cara membuang baterai mati. K&EN melaporkan bahwa hanya lima persen baterai litium-ion yang dapat didaur ulang karena konsumen dan produsen mengikuti metode pembuangan yang ceroboh.

Kemajuan Teknologi Akan Terus Menyederhanakan Sistem Daur Ulang

Tingkat daur ulang di seluruh dunia tidak akan membaik dalam semalam. Rumah tangga, lembaga swasta, NPO, dan badan pemerintah harus berupaya memanfaatkan teknologi daur ulang yang efisien dan mencoba mengintegrasikannya ke dalam kebijakan pengelolaan sampah setempat. Terlalu banyak sistem penyortiran canggih yang masih kurang dimanfaatkan. Perlu diingat bahwa sistem daur ulang yang efisien hanya mengurangi dampak buruk dari permasalahan sampah yang semakin meningkat di masyarakat. Setiap orang harus tetap fokus untuk menghilangkan produk plastik sekali pakai.