В чистое будущее: как перерабатывать отходы без вреда для экологии

Прогноз нобелевского лауреата Нильса Бора, конечно, может показаться излишне пессимистичным, однако факты свидетельствуют в его пользу. Ежегодно в мире образуется более двух миллиардов тонн отходов, а к 2050 году эта цифра может увеличиться на 70%.

Для чего необходима переработка

Количество промышленных, бытовых и прочих отходов растет из-за постоянного увеличения численности населения Земли и ускорения темпов производства, необходимого, чтобы обеспечить человечество. Поэтому сегодня можно выделить две основные причины для переработки мусора: экономическую и экологическую.

Первая подразумевает повторное использование переработанных материалов, ответственное потребление и отказ от невозобновляемых природных ресурсов вроде нефти, газа или редкоземельных металлов. В перспективе это уменьшит площадь мусорных полигонов, увеличит эффективность предприятий и снизит сопутствующие затраты.

Экологическая причина не менее важна, ведь большинство отходов содержат токсичные вещества, которые выделяются при утилизации и приводят к загрязнению воды и почвы. Все это отрицательно влияет как на дикую природу, так и на здоровье человека, вызывая множество заболеваний и снижая качество жизни.

Виды переработки

Технологии переработки начали массово внедряться в общественную жизнь лишь в XX веке, когда промышленная революция дала возможность изготавливать товары в по-настоящему больших объемах. Прогрессу способствовал не только технологический скачок, но и острейший дефицит ресурсов в годы мировых войн, а также последовавший за этим рост цен на энергоносители. В результате уже к концу XX века появилось множество альтернатив привычным способам утилизации, некоторые из них показали свою эффективность и получили распространение по всему миру.

• Рекуперация — извлечение полезных веществ, которые в дальнейшем можно будет повторно эксплуатировать. Таким образом получают резину и металлокорд из старых автомобильных шин или эфирные масла из кожуры лимонов и апельсинов.

• Регенерация — возврат мусора в производственный цикл. Например, органику перерабатывают в удобрения или корма для животных, а из отработанных машинных масел после очистки делают мазут.

• Ресайклинг — отходы либо повторно используются по своему прямому назначению (как стеклянные бутылки после обработки), либо превращаются в исходное сырье (как макулатура или жестяные банки).

• Использование в качестве энергетических ресурсов. Мусор — это еще и источник энергии, которую можно получить в процессе утилизации. Таким способом производят биогаз из органики, а твердые отходы после предварительной подготовки сжигают на специальных заводах, получая тепло и электроэнергию.

Виды отходов и их вторичное использование

Способы переработки зависят от типа вторсырья.

• Биологическое — пригодные для вторичного использования биоотходы образуются на сельскохозяйственных, пищевых и деревообрабатывающих предприятиях и применяются при производстве удобрений, кормов для животных, целлюлозы, пищевых добавок, а также экологически чистого топлива — биогаза. Для него подходят побочные продукты растениеводства (перегной, компост и т. д.) и навоз, из которого путем сложных ферментационных процессов выделяют горючий метан.

• Технологическое — разнообразные неорганические материалы, использующиеся в легкой и тяжелой промышленности: металлолом, стеклобой и стеклотара, а также строительный мусор — камень, кирпич, бетон и прочее.

• Химическое — органические химикаты (кислоты, щелочи, жиры), резина, нефтепродукты (асфальт, битум, нефтяные масла), пластмассы и пластики.

• Техника и электроника. Главная сложность здесь заключается в том, что любая техника — это композитный продукт, состоящий из множества различных материалов. Поэтому переработать телевизор, холодильник, стиральную машину или любой другой гаджет невозможно без предварительной подготовки. Просто выбросить такие устройства в специальный контейнер и отправить на фабрику не получится: их придется сдавать в специальные пункты для демонтажа на составные элементы.

• Сложные изделия. С этой категорией предметов ситуация похожая: мебель, старую одежду и обувь, батарейки, ртутные лампы и термометры, провода и другие подобные вещи также придется разбирать на части, некоторые из них пойдут на вторсырье, а прочие будут утилизированы.

Для переработки отходов из описанных выше групп используются разные технологические процессы: обезвреживание на специальных установках, химическая обработка и растворение, сепарация (например, отделение металлов с помощью мощных магнитов), термомеханическая обработка (дробление и плавка пластика) и даже биопереработка. В последнем случае разложение мусора происходит благодаря живым организмам: бактериям, одноклеточным грибам, а также некоторым видам насекомых и червей. Это наиболее экологичный способ из существующих, однако его реализация в промышленных масштабах затруднительна на сегодняшнем уровне развития технологий. Тем не менее направление весьма перспективное, так как микроорганизмы могут расщеплять не только органику, но и пластик, металлы, нефтепродукты и даже остатки сложной электроники.

Как безопасно утилизировать мусор

Для решения экологической проблемы необходимы не только научные исследования и модернизация опасных производств — не менее важен и вклад каждого конкретного человека. Чтобы внести свою лепту в это нелегкое дело, нужно соблюдать ряд несложных правил.

• Сортируйте мусор. Раздельный сбор доступен в большинстве городов России. Он потребует некоторых дополнительных усилий на бытовом уровне, однако польза для природы и экономики с лихвой компенсирует все неудобства.

• Не покупайте лишнего. Чем меньше вещей вы приобретаете, тем меньше придется выбрасывать. В особенности это касается еды, которая быстро портится и гниет в мусорных баках, распространяя патогенную микрофлору, и одноразовых товаров. Ходите в магазин с собственным шоппером и не берите пластиковые пакеты, пользуйтесь многоразовыми контейнерами, откажитесь от пластмассовой посуды (и частых доставок еды), наливайте кофе в термокружку (а не в бумажный стаканчик), когда идете гулять. Список можно продолжать долго, но принцип тут один — ответственное потребление.

• Сокращайте количество отходов. При наличии фантазии и минимальных навыков работы руками из мусора можно создавать дизайнерскую мебель, предметы интерьера, украшения и даже настоящие произведения искусства. Это направление называется «апсайклинг».

• Сдавайте опасный мусор в пункты переработки. Центры по приему ртутных ламп и градусников, батареек, аккумуляторов и старой электроники есть во многих крупных супермаркетах и магазинах бытовой техники. Также узнать, где находится ближайший к вам пункт, можно на онлайн-карте, созданной российским природоохранным проектом «Земля касается каждого».

• Продлевайте срок службы вещей. Это касается не только продвинутой техники, но и одежды, обуви и других предметов быта. Если не забывать про чистку ноутбука и замену термопасты, он прослужит на порядок дольше; если чистить ботинки сразу после прогулки, реагенты не испортят кожу; а если заменить привычный утюг на отпариватель, риск повредить деликатную ткань будет меньше.

Добавьте к этому экологичный транспорт (велосипед, самокат или электромобиль), а также экономный расход воды и электроэнергии — и весь ущерб, который вы потенциально можете нанести природе, будет сведен к минимуму.

Перспективы развития

Несмотря на все упомянутые выше стратегии, количество отходов вокруг растет с каждым днем. Так что людям будущего понадобятся по-настоящему революционные инновации, чтобы справиться с переизбытком мусора. Какими они будут, покажет время, но уже сейчас есть несколько весьма перспективных тенденций.

• Биоразлагаемые материалы способны быстро перерабатываться естественным образом, не выделяя вредных веществ. Уже сегодня есть примеры подобных технологий: упаковки из грибного мицелия, биопластик из растений, полимеры на основе крахмала и растительных масел и т. д. В дальнейшем их количество будет только увеличиваться. Это позволит отказаться от «проблемного» сырья и снизить нагрузку на мусороперерабатывающие заводы.

• Генно-модифицированные бактерии могут питаться нефтепродуктами и пластиком, очищая воду, бороться с опустыниванием, изменяя минеральный состав почвы, и восстанавливать биосферу на загрязненных территориях. А главное — их использование полностью безопасно для природы и человека.

• Нанороботы работают так же, как и бактерии из пункта выше: разрушают структуру различных веществ, позволяя вернуть их в производственный цикл. Кроме того, в отличие от живых организмов, список разрушаемых ими материалов будет существенно шире. Пока технология существует лишь в умах ученых, но ее активной разработкой занимается множество исследователей по всему миру. А вот обычные роботы для переработки ТБО уже есть: они работают на основе нейросетей и участвуют в процессе сортировки.

• Нулевое потребление. Согласно этой футурологической концепции, в будущем окружающие нас вещи будут перерабатываться на 100% и никаких отходов не останется вовсе. Идея звучит весьма утопично, так как технологий с таким высоким КПД сегодня просто не существует, но это не значит, что они не появятся спустя несколько десятков или сотен лет.

• Холодный термоядерный синтез. Эта гипотетическая реакция смогла бы не только совершить революцию в энергетике, предоставив людям практически неисчерпаемый источник дешевого тепла и электричества, но и сократила бы количество отработанного радиоактивного топлива до минимума. Все потому, что для нее не нужны сверхвысокие температуры (как на поверхности звезд или при ядерном взрыве) и гигантские сопутствующие затраты. Однако пока спроектировать аналог реактора Тони Старка не получилось даже в теории.

• Космическая утилизация. Идея запустить спрессованный мусор за пределы Земли отнюдь не нова (про это даже была серия в «Футураме»), однако ее реализация сейчас потребовала бы поистине колоссальных средств. К тому же выводить такие ракеты на орбиту, где уже летает немало отходов, было бы весьма опрометчиво. Другое дело — отправить корабль в глубокий космос или прямиком на Солнце, но это станет возможным лишь в отдаленном будущем, когда ракетостроение подешевеет, а двигатели будут способны поддерживать полет достаточно долгое время.

Мотивация для развития этих и других проектов сохранится у человечества еще очень долго, и, возможно, первые результаты появятся в самое ближайшее время. А пока этого не случилось, каждый из нас может приложить усилия, чтобы сохранить планету в чистоте.