Dykundersökningar visar behov av innovativa avfallshanteringslösningar

Det hot som avfallet som genereras över hela världen utgör för oss är mycket större än vi någonsin kan föreställa oss. Situationen är fruktansvärd, för att säga det milt, och den blir värre för varje dag som går. 

Rapporter antyder att jordens produktion av tillverkade kemikalier har ökat med 40 000 % till 400 miljoner ton på bara en generation. År 2023 översteg volymen av farligt avfall som genererats 350 miljoner ton. 

Enligt en rapport från 2021 är problemet mer akut i USA, en av världens största och mest betydande ekonomier. Studien fann att USA genererade tre gånger mer avfall än det globala genomsnittet. 

För att vara mer exakt statistiskt producerade USA i genomsnitt 773 kg mat-, plast- och farligt avfall per person. USAs siffror såg ännu allvarligare ut när vi jämförde dem med Kina och Indien. Kina och Indien tillsammans, trots att de utgör mer än 36 % av världens befolkning, skapar 27 % av världens kommunala avfall. Å andra sidan producerar amerikanerna tre gånger mer avfall än Kinas medborgare. 

Detta problem med överflödigt avfall är inte begränsat till landfyllningar ovan jord. En nyligen genomförd undersökning – den första i sitt slag – gjorde världen medveten om farorna med avfall som deponeras under vatten. Det var den allra första dykundersökningen av Lake Tahoes sjöbotten. Och den pekade på stora mängder plast och annat skräp som finns under vattnet. 

Första i sitt slag-undersökning av Lake Tahoes sjöbotten

Undersökningen genomfördes av forskare från Desert Research Institute (DRI) och UC Davis Tahoe Environmental Research Center i samarbete med den ideella organisationen Clean Up the Lake. Undersökarna granskade noggrant typerna av skräp som upptäcktes på sjöbotten. Resultaten var följande: 

• I genomsnitt hittades 83 plastföremål per kilometer. 
• Sjöbotten nära Hidden Beach och South Sand Harbour hade mer skräp än genomsnittet, respektive 140 föremål per kilometer och 124 föremål per kilometer. 
• Även om ett helt plastfritt segment inte kunde hittas, inkluderade några vanliga föremål matbehållare, flaskor, plastpåsar och leksaker.
• Forskarna kunde identifiera de sex vanligaste plasttyperna i de insamlade skräpsproven. Dessa var polyvinylklorid (PVC), polystyren, polyester/polyetylentereftalat, polyeten, polypropen och polyamid.

Kunskapen om plasttyperna skulle hjälpa på många sätt. Enligt Julia Davidson, en grundutbildningsstudent som arbetar med projektet:

“Vi kan använda dessa skräpdatan för att peka på de dominerande plasttyperna och jämföra dem med mikroplastdata.” 

Och Davidsons kommentarer leder oss till det ännu större problemet med mikroplaster. 

Mikroplaster och deras skadliga kapacitet

Mikroplaster avser små plastpartiklar som är mindre än 5 millimeter i diameter. De kan bildas genom nedbrytning av större plastavfall, mikropärlor i personliga vårdprodukter eller syntetiska fibrer som lossnar vid tvätt av kläder. Dessa mikroplaster kan på grund av sin storlek och livslängd orsaka stor skada. Vilt kan svälja dem och överföra de giftiga ämnen de har absorberat från omgivningen till viktiga organismer, vilket orsakar fysisk och kemisk skada. 

Mikroplaster och andra plastkategorier som upptäcktes under dykundersökningen kräver därför innovativa avfallshanteringslösningar. De är allestädes närvarande, och enkla städrörelser, oavsett hur konsekvent och ofta de genomförs, kommer alltid att vara otillräckliga för att bli av med dem. 

Att städa upp röran som skapats under vattnet är ännu svårare eftersom de inte kan lokaliseras lätt och ligger bortom enkel åtkomst. I de följande avsnitten kommer vi att titta på några företag som arbetar specifikt med att rena vattenvägar, sjöar, floder och hav. 

#1. River Cleaning 

Bestående av en serie flytande enheter måste flodrengöringssystemet placeras diagonalt i flodens lopp så att det kan fånga plastavfall och transportera det till flodbankens område, där speciella lagringsenheter är installerade. 

Det finns två versioner av River Cleaning-systemet:

• River Cleaning Plastic
• River Cleaning Plastic V4.22 

Den första versionen har sin förankringsstruktur under vattenytan, medan den andra har den ovanför vattnet. Den första är en självutjämnande lösning som enkelt kan smälta in i omgivningen och visa sitt värde i alla typer av vattenvägar. Den andra har ytterligare fördelar genom att kunna producera elektricitet och arbeta effektivt i kanaliserade vattenvägar. 

Sammanfattningsvis är lösningarna hållbara eftersom de hämtar energi direkt från flodströmmen utan att kräva extra kraft. De har ingen påverkan på ekosystemet.  

River Cleaning-systemet vann European Advanced SDG Award för sitt bidrag till att uppfylla FN:s hållbarhetsmål. 

Den 1 januari 2021 samlade River Cleaning in ett icke specificerat belopp/ icke-aktiebaserat stöd från Cleantech Open. Startupen har huvudkontor i Casola, Emilia-Romagna, Italien. 

#2. The Great Bubble Barrier

The Great Bubble Barrier-lösningen kan fånga plast över hela flodens bredd och djup, vilket säkerställer att den inte hamnar i havet. Lösningen har hittills registrerat en fångstgrad på 86 %. Den kan effektivt avlägsna plast som varierar i storlek från 1 millimeter till 1 meter. Lösningen har uppnått alla dessa resultat utan att hindra vanliga aktiviteter i floden. Den är i drift dygnet runt. 

The Great Bubble Barrier-lösningen bygger på ett perforerat rör placerat i botten av vattenvägen där luft pumpas igenom. Den pumpade luften skapar en bubbelskärm. Denna skärm blockerar plast och leder suspenderad plast till ytan. Precis som River Cleaning-lösningen måste även denna placeras diagonalt i vattenvägen för att leda plastavfallet åt sidan, till uppsamlingssystemet. 

The Great Bubble Barrier genomförde en crowdfunding-kampanj från januari 2018 till maj 2018. Den samlade in 55 584 euro från 1240 stödjare. Den vann också Postcode Lotteries Green Challenge i september 2018, en av världens största tävlingar inom hållbart entreprenörskap, där mer än 800 gröna startups från hela världen lämnade in sina hållbara affärsplaner. Som vinnare fick The Great Bubble Barrier finansiering och sex månaders expertcoachning för att optimera sina affärsmöjligheter. 

År 2019 implementerade The Great Bubble Barrier den första bubbelskölden i en kanal i Amsterdam på uppdrag av Regional Water Authority Amstel, Gooi en Vecht och Amsterdams kommun.

#3. Ichthion

Ichthion, en brittisk-ecuadoriansk startup, påbörjade sin resa 2017 från laboratorierna vid Imperial College, London. 

För närvarande består företagets portfölj av tre teknologiströmmar: Azure, Cobalt och Ultramarine. Dessa strömmar skiljer sig åt i sin lämplighet för specifika miljöer och vattenvägstyper. De arbetar dock med samma mål att hindra makro- och mikroplaster från att komma in i områden där fytoplankton växer i kustområdena. 

Vi ser kort på dessa tre strömmar i de följande avsnitten. 

Kobolt: För mikroplaster i floder och kustområden

Kobolt är en självrenande, kanaliserad turbomaskinenhet som kan installeras antingen som en kraftgenererande turbin eller i ett fartyg i ett modifierat format. Den utnyttjar den relativa rörelsen hos sin värdinfrastruktur för att avlägsna plastföroreningar från flod- och marina miljöer. 

Azure: För makroplaster i floder

Detta teknologisystem fungerar som en förbättrad barriär i floder och förhindrar att plastavfall når marina miljöer. Lösningen kan samla in upp till 80 ton plast per dag från vilken flod som helst. 

Ultramarine: Dynamiskt system för fartyg

Detta system kan eftermonteras eller installeras i stora fartyg. Det bygger på skala och effektivitet hos ramfiltermatare som har ett sekundärt sorteringssteg. 

Ichthion var en av vinnarna i Innovate UK-tävlingen kallad “Towards Zero Waste”, för vilken de fick ett bidrag på 600 000 $ för utvecklingen av sina teknologier. 

Företaget avslutade också sin seed-runda 2019. De skrev dessutom ett avtal på 1 miljon $ med University of Santa Bárbara för implementeringen av deras Azure-teknik, enligt rapporter publicerade i november 2020. Företaget sökte en investering på 9,4 miljon USD som en del av sin Series A-runda under samma period.

Klicka här för att lära dig hur mikroplaster förorenar våra kroppar.

Behovet av innovativ avfallshantering och andra exempel kring det

Avfallshantering under vatten, i synnerhet, måste förbättras drastiskt. Uppskattningar indikerar närvaron av 50-75 biljoner plast- och mikroplastbitar i havet. 

Nästan fyra femtedelar av all marin förorening orsakas av plastavfall, med 8-10 miljoner ton plastavfall som hamnar i havet varje år. Varje engångsplast tar mellan 500 och 1 000 år att brytas ner. Dessutom sönderfaller den inte. Om trenden fortsätter kommer det snart att komma en tid då plast väger mer än all fisk i havet. 

Allvaret i situationen har tvingat globala samhällen att innovera så effektivt och snabbt som möjligt. Förutom de företag vi nämnt ovan har World Economic Forum noterat flera andra initiativ. Vi avslutar med en kort titt på några av dem eftersom de skapar hopp och optimism för en renare framtid. 

Företaget Chemolex, ett socialt företag, och Smart Villages, ett ideellt initiativ, hjälpte till att sätta upp tio plastuppsamlingsanordningar längs Athi River och dess bifloder, Nairobi- och Ngong-floderna. Lösningen har inte bara avlett mer än 1 000 ton från Kenyas vattenvägar, utan de avledda materialen har använts för att skapa plaststaketspolar, trottoarplattor, golv och tak för byggkonstruktioner. 

Lösningen använder ett transportbandssystem, liksom Kingston Harbour-interceptorerna i Jamaica. De jamaikanska interceptorerna, som satts in av den nederländska ideella organisationen The Ocean Cleanup, använder en barriär och ett transportband för att avfallet ska stoppas och extraheras från diken och återföras till land för återvinning eller effektiv avfallshantering.w

Att rengöra vattenbäddar från plast har också lockat användning av AI. Till exempel har den panamanska ideella organisationen Marea Verde installerat ett vattenhjulsdrivet avfallsuppsamlingssystem anpassat för Juan Díaz River. AI hjälper systemet att kategorisera skräpet och förbättra dess datainsamlingsförmåga. Lösningen har redan samlat in mer än tjugo 1,3 kubikmeter påsar med plastflaskor. 

Medan lösningarna har varit så sofistikerade att använda AI, har de också varit så enkla som att byggas av bambu. Song Hong River i Vietnam har sett installationen av plastavfallsfällor med två flytande bommar med nät som leder flytande avfall till en fälla ansluten till flodbanken. Inom de första fyra månaderna efter installationen hade lösningen avlägsnat mer än 450 kilogram flytande avfall från vattenvägen. 

Mångfalden av lösningar visar att även om problemet är betydligt utbrett finns det många sätt att tackla det. Vi måste också komma ihåg att bristen på återvinningsanläggningar är en annan utmaning som innovativa avfallshanteringslösningar måste adressera.

En uppskattning säger att av de 8,3 miljarder ton plast som människan har producerat hittills kan endast 9 % hanteras. I grund och botten behöver vi komma på lösningar som inte bara fångar plastavfall och hindrar det från att hamna under vatten utan också hjälper oss att återvinna det för att tillgodose många av våra behov. Denna marknad för potentiella regenerativa lösningar var värd 3 biljoner brittiska pund år 2020. Den kommer att växa ytterligare.

Vi kan därför rimligtvis förvänta oss fler investeringar i denna riktning. Medan innovativa startups kommer att fortsätta vara mikrokosmos för detta område, måste de också inkludera stora teknikföretag som kan investera sina resurser för att skala upp lösningarna globalt på mycket kort tid. 

Klicka här för listan över de fem bästa bioplastföretagen.