Βυθιές Έρευνες Δείχνουν την Ανάγκη για Καινοτόμες Λύσεις Συλλογής Αποβλήτων

Η απειλή που η παρουσία των αποβλήτων που παράγονται παγκοσμίως μας θέτει είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι μπορούμε ποτέ να φανταστούμε. Η κατάσταση είναι δαίμονα, για να το πούμε απλά, και χειροτερεύει με κάθε πέρασμα της ημέρας. 

Οι αναφορές υποδεικνύουν η παραγωγή κατασκευασμένων χημικών από τη Γη έχει αυξηθεί κατά 40.000% έως 400 εκατομμύρια τόνους σε μόλις μία γενιά. Το 2023, ο όγκος των επικίνδυνων αποβλήτων που παράχθηκαν ξεπέρασε τα 350 εκατομμύρια τόνους. 

Σύμφωνα με μια έκθεση του 2021, το πρόβλημα είναι πιο έντονο στις ΗΠΑ, μία από τις μεγαλύτερες και ισχυρότερες οικονομίες του κόσμου. Η μελέτη διαπίστωσε ότι οι ΗΠΑ παρήγαγαν τριπλάσιο από τον παγκόσμιο μέσο όρο τα απόβλητα. 

Για να είμαστε πιο συγκεκριμένοι στατιστικά, οι Ηνωμένες Πολιτείες παρήγαγαν κατά μέσο όρο 773 κιλά τροφίμων, πλαστικού και επικίνδυνων αποβλήτων ανά άτομο. Οι αριθμοί των ΗΠΑ φαίνονταν ακόμη πιο ανησυχητικοί όταν τους συγκρίναμε με αυτούς της Κίνας και της Ινδίας. Η Κίνα και η Ινδία μαζί, παρά το ότι αποτελούν περισσότερο από το 36% του παγκόσμιου πληθυσμού, δημιουργούν το 27% των δημοτικών αποβλήτων του κόσμου. Από την άλλη πλευρά, οι Αμερικανοί δημιουργούν τριπλάσια απόβλητα σε σχέση με τους πολίτες της Κίνας. 

Αυτό το πρόβλημα των άφθονων αποβλήτων δεν περιορίζεται μόνο στις υπαίθριες χωματερές. Μία πρόσφατη έρευνα – πρωτοποριακή – έκανε τον κόσμο ενήμερο για τους κινδύνους των αποβλήτων που κατατίθενται υποβρύχια. Ήταν η πρώτη ποτέ βυθιζόμενη έρευνα του πυθμένα της λίμνης Tahoe. Και ανέδειξε μεγάλους όγκους πλαστικού και άλλων απορριμμάτων που βρίσκονται κάτω από το νερό. 

Πρωτοποριακή Έρευνα του Πυθμένα της Λίμνης Tahoe

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από ερευνητές του Desert Research Institute (DRI) και του UC Davis Tahoe Environmental Research Center σε συνεργασία με το μη κερδοσκοπικό Clean Up the Lake. Οι ερευνητές εξέτασαν προσεκτικά τους τύπους απορριμμάτων που εντοπίστηκαν στον πυθμένα. Τα ευρήματα ήταν τα εξής: 

• Βρέθηκαν κατά μέσο όρο 83 κομμάτια πλαστικού απορρίμματος ανά χιλιόμετρο. 
• Ο πυθμένα κοντά στην Hidden Beach και το South Sand Harbour παρουσίαζε περισσότερα απορρίμματα από τον μέσο όρο, 140 αντικείμενα ανά χιλιόμετρο και 124 αντικείμενα ανά χιλιόμετρο, αντίστοιχα. 
• Παρόλο που δεν βρέθηκε κανένα τμήμα εντελώς απαλλαγμένο από πλαστικό απορρίμματα, μερικά κοινά αντικείμενα περιλάμβαναν δοχεία τροφίμων, μπουκάλια, πλαστικές σακούλες και παιχνίδια.
• Οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν τους έξι πιο κοινά τύπους πλαστικού από τα δείγματα απορριμμάτων. Αυτοί ήταν το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC), το πολυστυρενικό, το πολυεστέρα/πολυεστέρας τερεφθαλικός (PET), το πολυαιθυλένιο, το πολυπροπυλένιο και το πολυαμίδιο.

Η γνώση για τους τύπους των πλαστικών δειγμάτων θα βοηθήσει με πολλούς τρόπους. Σύμφωνα με τη Julia Davidson, φοιτήτρια προπτυχιακών σπουδών που εργάζεται στο έργο: 

«Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα απορριμμάτων για να εντοπίσουμε τους κυρίαρχους τύπους πλαστικού και να τους συγκρίνουμε με τα δεδομένα μικροπλαστικών.» 

Και τα σχόλια της Davidson μας οδηγούν στο ακόμη μεγαλύτερο πρόβλημα των μικροπλαστικών. 

Μικροπλαστικά και η Ικανότητά τους να Προκαλούν Βλάβες

Τα μικροπλαστικά αναφέρονται σε μικροσκοπικά σωματίδια πλαστικού που έχουν διάμετρο μικρότερη από 5 χιλιοστά. Μπορούν να προκύψουν από τη διάσπαση μεγαλύτερων αποβλήτων πλαστικού, από μικροσφαιρίδια που περιέχονται σε προϊόντα προσωπικής φροντίδας ή από συνθετικές ίνες που αποβάλλονται κατά το πλύσιμο των ρούχων. Αυτά τα μικροπλαστικά, λόγω του μεγέθους και της μακροζωίας τους, μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές βλάβες. Η άγρια ζωή μπορεί να τα καταναλώσει και να μεταφέρει τις τοξικές ουσίες που έχουν απορροφήσει από το περιβάλλον σε ζωτικά οργανισμούς, προκαλώντας φυσικές και χημικές βλάβες.

Τα μικροπλαστικά και άλλες κατηγορίες πλαστικού που εντοπίστηκαν κατά τη διάρκεια της βυθιζόμενης έρευνας, επομένως, απαιτούν καινοτόμες λύσεις συλλογής αποβλήτων. Είναι πανταχού παρόντα, και οι απλές εκστρατείες καθαριότητας, όσο συχνές και συνεπείς και αν είναι, θα αποτυγχάνουν πάντα να τα εξαλείψουν. 

Ο καθαρισμός του χάους που δημιουργείται υποβρύχια είναι ακόμη πιο δύσκολος, επειδή δεν μπορούν να εντοπιστούν εύκολα και βρίσκονται πέρα από την εύκολη πρόσβαση. Στις επόμενες ενότητες, θα εξετάσουμε ορισμένες εταιρείες που εργάζονται ειδικά για τον καθαρισμό υδάτινων δρόμων, λιμνών, ποταμών και ωκεανών. 

#1. Καθαρισμός Ποταμών 

Αποτελείται από μια σειρά επιπλέοντων συσκευών, το σύστημα καθαρισμού ποταμών πρέπει να τοποθετείται διαγώνια στην πορεία του ποταμού ώστε να μπορεί να παρεμποδίζει τα πλαστικά απόβλητα και να τα μεταφέρει στην περιοχή της όχθης, όπου εγκαθίστανται ειδικές αποθήκες.

Υπάρχουν δύο εκδόσεις του συστήματος Καθαρισμού Ποταμών:

• River Cleaning Plastic
• River Cleaning Plastic V4.22 

Η πρώτη έκδοση διατηρεί τη δομή αγκύρωσής της κάτω από το επίπεδο του νερού, ενώ η δεύτερη τη διατηρεί πάνω από το νερό. Η πρώτη είναι μια αυτοεξισορροπούμενη λύση που μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί στο περιβάλλον και να αποδείξει την αξία της σε όλα τα είδη υδάτινων δρόμων. Η δεύτερη προσφέρει επιπλέον πλεονεκτήματα, όπως η δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και η αποδοτική λειτουργία σε καναλιζόμενα υδάτινα δίκτυα.

Συνολικά, οι λύσεις είναι βιώσιμες καθώς αντλούν ενέργεια απευθείας από το ρεύμα του ποταμού χωρίς να απαιτούν βοηθητική παροχή ενέργειας. Έχουν μηδενική επίπτωση στο οικοσύστημα.  

Το σύστημα καθαρισμού ποταμών κέρδισε το European Advanced SDG Award για τη συμβολή του στην επίτευξη των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης του ΟΗΕ. 

Στις 1 Ιανουαρίου 2021, η River Cleaning συγκέντρωσε ακαθόριστο ποσό/μη-μετοχική βοήθεια από την Cleantech Open. Η νεοσύστατη εταιρεία έχει την έδρα της στο Casola, Emilia-Romagna, Ιταλία. 

#2. Το Μεγάλο Φραγμό Φυσαλίδων 

Η λύση του Μεγάλου Φραγμού Φυσαλίδων μπορεί να συλλάβει πλαστικό σε όλο το πλάτος και το βάθος των ποταμών, διασφαλίζοντας ότι δεν φτάνουν στον ωκεανό. Μέχρι τώρα, η λύση έχει καταγράψει ποσοστό σύλληψης 86%. Μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά πλαστικό μεγέθους από 1 χιλιοστόμετρο έως 1 μέτρο. Η λύση έχει επιτύχει όλα αυτά τα αποτελέσματα χωρίς να επηρεάζει τις κανονικές δραστηριότητες στον ποταμό. Παραμένει λειτουργική 24 ώρες το 24ωρο.

Η λύση του Μεγάλου Φραγμού Φυσαλίδων βασίζεται σε έναν διατρητό σωλήνα τοποθετημένο στον πυθμένα του υδάτινου δρόμου, όπου αντλείται αέρας. Αυτός ο αντλημένος αέρας δημιουργεί ένα πέπλο φυσαλίδων. Αυτό το πέπλο εμποδίζει τα πλαστικά και κατευθύνει τα αιωρούμενα πλαστικά στην επιφάνεια. Όπως και η λύση Καθαρισμού Ποταμών, αυτή πρέπει επίσης να τοποθετηθεί διαγώνια στο υδάτινο δίκτυο για να κατευθύνει τα πλαστικά απόβλητα προς το πλάι, στο σύστημα σύλληψης.

Ο Μεγάλος Φραγμός Φυσαλίδων διεξήγαγε εκστρατεία crowdfunding από τον Ιανουάριο 2018 έως τον Μάιο 2018. Συγκέντρωσε 55.584 ευρώ από 1240 υποστηρικτές. Επίσης, κέρδισε το Postcode Lotteries Green Challenge τον Σεπτέμβριο 2018, έναν από τους μεγαλύτερους παγκόσμιους διαγωνισμούς στον τομέα της βιώσιμης επιχειρηματικότητας, όπου πάνω από 800 πράσινες νεοσύστατες εταιρείες από όλο τον κόσμο υπέβαλαν τα βιώσιμα επιχειρηματικά τους σχέδια. Ως νικητές, ο Μεγάλος Φραγμός Φυσαλίδων έλαβε χρηματοδότηση και έξι μήνες εξειδικευμένης καθοδήγησης για τη βελτιστοποίηση των επιχειρηματικών του ευκαιριών.

Το 2019, ο Μεγάλος Φραγμός Φυσαλίδων υλοποίησε τον πρώτο Φραγμό Φυσαλίδων σε κανάλι του Άμστερνταμ, με εντολή της Περιφερειακής Υδατικής Αρχής Amstel, Gooi en Vecht, και του δήμου του Άμστερνταμ.

#3. Ichthion

Η Ichthion, μια βρετανική-ισημερινή νεοσύστατη εταιρεία, ξεκίνησε το ταξίδι της το 2017 από τα εργαστήρια του Imperial College, Λονδίνο. 

Αυτή τη στιγμή, το χαρτοφυλάκιο της εταιρείας αποτελείται από τρία τεχνολογικά ρεύματα: Azure, Cobalt και Ultramarine. Αυτά τα ρεύματα διαφέρουν ως προς την καταλληλότητά τους σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα και τύπους υδάτινων δρόμων. Ωστόσο, λειτουργούν με τον ίδιο στόχο: να εμποδίζουν τα μακρο- και μικροπλαστικά από το να εισέρχονται στις περιοχές ανάπτυξης φυτοπλαγκτόν στις παράκτιες ζώνες.

Θα ρίξουμε μια σύντομη ματιά σε αυτά τα τρία ρεύματα στα επόμενα τμήματα. 

Cobalt: Για Μικροπλαστικά σε Ποτάμια και Ακτοπρόσθια Περιοχές

Το Cobalt είναι μια αυτοκαθαριζόμενη, αγωγική μονάδα τουρμπομηχανής που μπορεί να εγκατασταθεί είτε ως τουρμπίνα παραγωγής ενέργειας είτε σε πλοίο σε τροποποιημένη μορφή. Εκμεταλλεύεται την σχετική κίνηση της υποδομής του ξενιστή για να εξάγει τη ρύπανση από πλαστικό από ροϊκά και θαλάσσια περιβάλλοντα.

Azure: Για Μακροπλαστικά σε Ποτάμια

Αυτό το τεχνολογικό σύστημα λειτουργεί ως ενισχυμένο φράγμα σε ποτάμια και αποτρέπει τα πλαστικά απόβλητα από το να φτάσουν στα θαλάσσια περιβάλλοντα. Η λύση είναι ικανή να συλλέγει έως και 80 τόνους πλαστικού ανά ημέρα από οποιοδήποτε ποτάμι.

Ultramarine: Δυναμικό Σύστημα για Πλοία

Αυτό το σύστημα μπορεί να προσαρμοστεί ή να εγκατασταθεί σε μεγάλα εμπορικά πλοία. Αξιοποιεί την κλίμακα και την αποδοτικότητα των ρυθμιστών φίλτρων τύπου ram, που συνοδεύονται από ένα δευτερεύον στάδιο ταξινόμησης.

Η Ichthion ήταν μία από τις νικήτριες του διαγωνισμού Innovate UK με τίτλο «Προς Μηδενικά Απόβλητα», για τον οποίο έλαβε επιχορήγηση 600.000 δολαρίων για την ανάπτυξη των τεχνολογιών της. 

Η εταιρεία ολοκλήρωσε επίσης τον γύρο σπόρων της το 2019. Υπέγραψε σύμβαση αξίας 1 εκατομμυρίου δολαρίων με το Πανεπιστήμιο Santa Bárbara για την υλοποίηση της τεχνολογίας Azure, σύμφωνα με αναφορές που δημοσιεύτηκαν τον Νοέμβριο του 2020. Η εταιρεία ζήτησε επένδυση 9,4 εκατομμυρίων δολαρίων ως μέρος του γύρου Series A την ίδια περίοδο.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε πώς τα μικροπλαστικά μολύνουν τα σώματά μας.

Η Ανάγκη για Καινοτόμες Λύσεις Συλλογής Αποβλήτων και Άλλα Παραδείγματα Γύρω της

Η διαχείριση αποβλήτων υποβρύχια, ειδικότερα, χρειάζεται να βελτιωθεί δραστικά. Εκτιμήσεις υποδεικνύουν την παρουσία 50-75 τρισεκατομμυρίων κομματιών πλαστικού και μικροπλαστικού στον ωκεανό. 

Σχεδόν τέσσερα πέμπτα όλων των θαλάσσιων ρύπων προκαλούνται από πλαστικά απόβλητα, με 8-10 εκατομμύρια μετρικές τόνους πλαστικού να καταλήγουν στον ωκεανό κάθε χρόνο. Κάθε κομμάτι πλαστικού μίας χρήσης χρειάζεται από 500 έως 1.000 χρόνια για να αποσυντεθεί. Επιπλέον, δεν αποσυντίθεται. Με τη συνέχιση αυτής της τάσης, σύντομα θα έρθει η στιγμή που το πλαστικό θα υπερισχύει σε βάρος από όλα τα ψάρια στη θάλασσα. 

Η βαρύτητα της κατάστασης έχει ωθήσει τις ανησυχημένες παγκόσμιες κοινότητες να καινοτομήσουν όσο το δυνατόν πιο αποδοτικά και γρήγορα. Εκτός από τις εταιρείες που αναφέραμε παραπάνω, το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ έχει σημειώσει πολλαπλές άλλες πρωτοβουλίες. Θα καταλήξουμε ρίχνοντας μια σύντομη ματιά σε μερικές από αυτές, καθώς δημιουργούν ελπίδα και αισιοδοξία για ένα πιο καθαρό μέλλον. 

Η εταιρεία Chemolex, μια κοινωνική επιχείρηση, και το Smart Villages, μια μη κερδοσκοπική πρωτοβουλία, βοήθησαν στην εγκατάσταση δέκα συσκευών σύλληψης πλαστικού κατά μήκος του ποταμού Athi και των παραπόταμών του, των ποταμών Nairobi και Ngong. Η λύση όχι μόνο έχει βοηθήσει στην απόσπαση περισσότερων από 1.000 τόνων από τα υδάτινα δίκτυα του Κένυα, αλλά τα αποσπασθέντα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή πλαισίων φράχτης από πλαστικό, πλακιδίων πεζοδρομίων, δαπέδων και στέγης για κτιριακές κατασκευές.

Η λύση χρησιμοποιεί μηχανισμό ταινίας μεταφοράς, όπως και οι παρεμβάσεις του λιμανιού Kingston στην Τζαμάικα. Οι τζαμαϊκανές παρεμβάσεις, που υλοποιήθηκαν από τη μη κερδοσκοπική οργάνωση The Ocean Cleanup με έδρα την Ολλανδία, αξιοποιούν ένα φράγμα και σύστημα ταινίας μεταφοράς για να σταματούν τα απόβλητα, να τα εξάγουν από τα κανάλια και να τα επιστρέφουν στην ακτή για ανακύκλωση ή αποδοτική διάθεση.

Ο καθαρισμός των υδάτινων στρωμάτων από πλαστικό έχει επίσης προσελκύσει τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης. Για παράδειγμα, μια μη κερδοσκοπική οργάνωση με έδρα το Παναμά, η Marea Verde, έχει εγκαταστήσει ένα σύστημα σύλληψης αποβλήτων που λειτουργεί με υδροτροχό, προσαρμοσμένο για τον ποταμό Juan Díaz. Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά το σύστημα να κατηγοριοποιεί τα απορρίμματα και να βελτιώνει τις δυνατότητες συλλογής δεδομένων του. Η λύση έχει ήδη συλλέξει περισσότερα από είκοσι σακούλες 1,3 κυβικών μέτρων από πλαστικά μπουκάλια.

Ενώ κάποιες λύσεις είναι τόσο εξελιγμένες ώστε να χρησιμοποιούν τεχνητή νοημοσύνη, άλλες είναι τόσο απλές που κατασκευάζονται από μπαμπού. Ο ποταμός Song Hong στο Βιετνάμ έχει δει την εγκατάσταση παγίδων πλαστικού με δύο επιπλέοντες πλωτές δοκούς με πλέγμα που κατευθύνουν τα πλωτά απορρίμματα σε μια παγίδα συνδεδεμένη με την όχθη. Κατά τους πρώτους τέσσερις μήνες της εγκατάστασής της, η λύση είχε αφαιρέσει πάνω από 450 κιλά πλωτών αποβλήτων από το υδάτινο δίκτυο.

Η ποικιλία των λύσεων υποδεικνύει ότι, παρόλο που το πρόβλημα είναι ευρέως διαδεδομένο, υπάρχουν πολλοί τρόποι να το αντιμετωπίσουμε. Πρέπει επίσης να θυμόμαστε ότι η έλλειψη εγκαταστάσεων ανακύκλωσης αποτελεί ακόμη μια πρόκληση που οι καινοτόμες λύσεις συλλογής αποβλήτων πρέπει να αντιμετωπίσουν.

Μία εκτίμηση λέει ότι από τα 8,3 δισεκατομμύρια τόνους πλαστικού που έχουν παραχθεί από τον άνθρωπο μέχρι σήμερα, μόνο το 9% μπορεί να αντιμετωπιστεί. Στην ουσία, πρέπει να βρούμε λύσεις που όχι μόνο να συλλαμβάνουν τα πλαστικά απόβλητα και να εμποδίζουν την υποβρύχια τους διάδοση, αλλά και να μας βοηθούν να τα ανακυκλώνουμε για να καλύψουμε πολλές από τις ανάγκες μας. Η αγορά των ενδεχόμενων αναγεννητικών λύσεων είχε αξία 3 τρισεκατομμυρίων λιρών στερλίνων το 2020. Θα συνεχίσει να αυξάνεται.

Μπορούμε, επομένως, να περιμένουμε λογικά περισσότερες επενδύσεις σε αυτή την κατεύθυνση. Ενώ οι καινοτόμες νεοσύστατες εταιρείες θα συνεχίσουν να αποτελούν το μικρόκοσμο αυτού του χώρου, θα πρέπει επίσης να ενσωματώσουν μεγάλες τεχνολογικές εταιρείες που μπορούν να επενδύσουν τους πόρους τους για να κλιμακώσουν τις λύσεις παγκοσμίως σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.

Κάντε κλικ εδώ για τη λίστα των πέντε καλύτερων εταιρειών βιοπλαστικού.