Myślę, że niewiele osób zastanawia się, jaki jest dalszy los odpadów, które trafiają do poszczególnych pojemników. O ile w przypadku koszy żółtych, zielonych, niebieskich i brązowych sprawa jest dość oczywista (teoretycznie trafiają do recyklingu/kompostowania), to w przypadku odpadów zmieszanych sprawa jest nieco bardziej skomplikowana (a tam trafia również papier i opakowania biodegradowalne). Na dzień dzisiejszy mamy 2 drogi – składowanie lub spalanie. O ile spalanie na wyjściu daje energię i trudne do zagospodarowania odpady o zredukowanej objętości, o tyle w przypadku składowania obok zajmowanej powierzchni mamy tzw. gaz wysypiskowy (gaz składowiskowy, ang. landfill gas).
Gaz wysypiskowy – co to jest?
Gaz wysypiskowy jest mieszaniną gazów ulatniających się ze składowanej materii. Zazwyczaj gaz ulatnia się z materii organicznej, która ulega procesom tlenowym (emitując CO2 i inne tlenki) oraz beztlenowym (emitując metan). Gaz wysypiskowy składa się w przybliżeniu w 50% z dwutlenku węgla i w 50% z metanu wraz z niewielką ilością innych gazów[1]. Niestety, to właśnie w metanie jest pies pogrzebany.
Dlaczego metan jest problemem?
Jak pisałem przy okazji tworzyw biodegradowalnych – metan jest gazem cieplarnianym, który ma 25x bardziej intensywne działanie cieplarniane niż CO2 (szerzej wyjaśnię to w dalszej części tekstu). A to oznacza, że powinniśmy ograniczać również i jego emisję tak bardzo jak to możliwe.
Ile metanu jest emitowane rocznie?
Należy zwrócić uwagę, że metan jest wydzielany przez źródła naturalne oraz antropogeniczne. Na dzień dzisiejszy źródła naturalne (głównie w postaci bagien) emitują 193 megatony metanu rocznie, a źródła antropogeniczne tyle 356 megaton. Największy udział ma produkcja mięsa ze zwierząt, które emitują metan, tj. przeżuwacze (do nich nie zalicza się wieprzowina oraz drób). Gaz wysypiskowy stanowi 30 megaton, co stanowi udział 8,4% antropogenicznych źródeł metanu oraz 5,5% źródeł metanu patrząc całościowo.
Po drugiej stronie medalu mamy czynniki usuwające metan, np. utleniające go do CO2 i wody. Źródła metanu oraz czynniki rozkłądające metan zostały zebrane w poniższej tabeli, z której wynika, bilans wynosi ok. 13 megaton metanu rocznie emitowanego do atmosfery.[2]
Czy to dużo czy mało?
Jeżeli założymy, że wpływ metanu jest 25 x gorszy niż CO2, to wyjdzie, że wyemitowany metan stanowi ekwiwalent 325 megaton CO2. Na dzień dzisiejszy to zaledwie 1% całkowitej emisji CO2, która wynosi w sumie ponad 35 000 megaton[3].
Gdzie jest zatem haczyk?
Haczyk jest w sposobie ustalania wpływu danego gazu cieplarnianego – który jest rozciągany na okres 100 lat. W przypadku metanu, który pozostaje w atmosferze ok. 10 lat[4]. To oznacza, że w rzeczywistości potencjał cieplarniany jest zdecydowanie wyższy niż te teoretyczne 25 razy – zakłada się że udział metanu w efekcie cieplarnianym stanowi ok. 10-15% [5,6]
Jaki udział w masie zmieszanej stanowią odpady organiczne?
Wg źródeł odpady ulegające biodegradacji stanowią 50-65% (na przykładzie Lublina i Szczecina)[7,8]. Do materii organicznej, która ulega biodegradacji możemy zaliczyć:
- żywność i odpady bio, które zostały źle posortowane. Niestety bardzo często w Polsce ludzie mieszkający w blokach wyrzucają tego typu odpady do zmieszanych aniżeli do pojemników brązowych. W grę wchodzi tutaj niezjedzona, zepsuta żywność oraz obierki. Patrząc wielu koszach brązowych – są one często puste, a przecież jest to jedna z większych frakcji odpadowych. Nie mówiąc o tym, że średnio w Europie ok, 30% żywności się marnuje (pisałem o tym przy okazji zmniejszania śladu CO2 przez opakowania tworzywowe) – to są ogromne ilości, które nie trafiają tam gdzie powinny.
- chusteczki jednorazowe, wytłoczki na jajka i inne wyroby i opakowania papierowe oraz kartonowe, które mają już zbyt krótkie włókno, żeby się nadawały do ponownego recyklingu materiałowego.
- papier laminowany, który często nie nadaje się do recyklingu razem ze zwykłym papierem.
- źle posortowany papier i karton (kiedy ludzie wyrzucają do niebieskich kubłów niezłożony karton i potem nie ma miejsca, czasem widzę takie sytuacje). Problemem może też być papier, który nie jest oddawany do recyklingu, ponieważ od pewnego czasu w punktach odbierających papier trzeba płacić (nieaktualne, dane dotyczyły lat 2020-2021, w 2022 problem nie występuje – stary artykuł można znaleźć tutaj: tutaj).
- opakowania na wyroby (np. kosmetyki, żywność), których specyfika powoduje, że zanieczyszczają papier na tyle, że potem nie nadaje się do recyklingu Przykładem, może być opakowanie do żywności na wynos typu „pizza” – które powoduje zatłuszczenie papieru niemożność recyklingu. W przypadku truskawek jeżeli zapakujemy je w papier w papier, który jeżeli nie wyschnie – powinien wg wytycznych trafić do zmieszanych[9]. Innym przykładem są kosmetyki, pakowane w papier, które po zatłuszczeniu kartonu powodują, iż nie może być on poddawany recyklingowi. Przykład mydła w kostce zamieściłem poniżej.
- drewno
Ile odpadów jest składowanych a ile spalanych?
Wg Eurostatu 45,7 % odpadów zostało składowanych zaś 37,8 % poddano recyklingowi. To oznacza, żę brakujące 26,5% przypada na spalanie. Jeżeli porównamy odpady składowane i spalane, wydzie, że średnio 2/3 odpadów zmieszanych jest składowana, a 1/3 jest spalana[10]. To oznacza, że metanu generuje się całkiem sporo.
Czy są jakieś rozwiązania?
Na dzień dzisiejszy w Polsce istnieje obowiązek stosowania instalacji odzysku gazu wysypiskowego – w 2019 roku funkcjonowało 286 składowisk, gdzie na 256 były zainstalowane systemy odgazowania[11]. Systemy odgazowania w zależności od sposobu składowania odpadu są w stanie usunąć od 67% (otwarte wysypisko) do 84% (zamknięte wysypisko). Na przykładzie USA za 91% emisji są uważane wysypiska otwarte, domyślam się, że w Polsce będzie podobnie[12]. Inne badania pokazują, że na całym świecie (przynajmniej w roku 2007, teraz myślę, że sytuacja się nieco poprawiła) nie więcej niż 10% metanu wysypiskowego jest wychwytywane[13].
Obok systemów odgazowania istnieją instalacje mechanicznego-biologiczne przetwarzania odpadów, w skrócie MBP, których na dzień dzisiejszy w Polsce jest ok. 160. Mają one za zadanie z odpadów organicznych wytworzyć stabilizat, który w dalszej konsekwencji nie powinien mieć istotnego oddzialywania na środowisku. Ich całkowita moc przerobowa wynosi jest większa niż ilość odpadów komunalnych, niemniej mimo wszystko ze składowisk w Polsce emitowane jest wciąż ok. 0,3Mt metanu każdego roku[14]. Wartość ta również pokrywa się z danymi literaturowymi[15]
W moim przekonaniu oznacza, iż dalsze promowanie jednorazowych opakowań biodegradowalnych i papierowych, których nie da się poddać recyklingowi będzie prowadziło do zwiększenia emisji metanu, który stanowi istotny problem środowiskowy, tak długo jak nie będziemy go w stanie efektywnie wyłapywać.
Q&A
Dlaczego papier, karton i opakowania biodegradowalne stanowią problem?
Pewna część ww. opakowań i materiałów (ze względu na zabrudzenie, wilgoć, brak możliwości poddania recyklingu) musi trafić do odpadów zmieszanych (w przypadku prawie biodegradowalnych prawie wszystkie). Jeżeli odpady te nie zostaną spalone, tylko będą składowane, to staną się źródłem metanu, który jest gazem silnie cieplarnianym.
Czy żywność też stanowi problem?
Zdecydowanie, w naszym kraju często pojemniki na odpady bio stoją puste, a żywność trafia do zmieszanych. Jako, że po zmieszaniu nie nadają się do kompostowania – będą również emitować metan.
Jak duży jest to problem.
Gaz wysypiskowy stanowi ok. 8,4% emisji metanu do środowiska – jest to wartość spora, którą poprzez odpowiednią segregację oraz projektowanie opakowań, możemy zminimalizować. Największym źródłem są zwierzęta emitujące metan (czyli nie jest to drób, świnie w niewielkim stopniu), czyli owce i krowy.
Czy da się jakoś to porównać?
Zestawię produkcję metanu przy otrzymaniu 1 kg mięsa wołowego oraz 1 litra mleka z wyrzuceniem do śmieci 1 kg jedzenia, kartonu oraz opakowania biodegradowalne z PLA[16] (nie uwzględniając wychwytywania i zakładając, że połowa gazu będzie stanowić metan)
| Produkt | Ilość metanu [kg] |
| Wołowina (mięso)[16] | 1,75 |
| Wołowina (mleko)[16] | 0,61 |
| karton[17] | 0,05-0,08 |
| jedzenie[17,18] | 0,05-0,1 |
| opakowanie z PLA (o PLA pisałem tu) | 0,1-0,15 |
Oznacza to, że wyrzucenie 6-12kg odpadów do pojemnika na odpady zmieszane ma taki sam wpływ z perspektywy emisji metanu jak produkcja 1 litra mleka. Odniosę to również do innego przykładu, porównam to do przejechania 1 km samochodem przy spalaniu 10 l/km[19].
Taka trasa wyemituje 0,392 kg CO2[19], co oznacza, że (zakładając 25x przelicznik) wystarczy źle wyrzucić ok. 200 gramów kartonu lub jedzenia, i będzie miało to taki sam wpływ (jeżeli uwzględnimy wyłapywanie gazów, to należałoby tę wartość pomnożyć przez 2-3).
Biorąc pod uwagę, że w Polsce na osobę przypada ok. 240 kg zmarnowanej żywności rocznie, to jeżeli trafi ona na wysypisko (a nie zostanie spalona), to będzie generowała taki sam ślad węglowy jak przejazd ok. 1200 km[20].
Czy to dużo?
W zasadzie to zależy, ponieważ na pierwszy rzut oka te liczby wydają się małe. Niemniej należy pamiętać, że jesteśmy w sytuacji, w której każde działanie na rzecz zmniejszenia efektu cieplarnianego się liczy. Zarówno ograniczenie spożywania mięsa, niegenerowanie odpadów, prawidłowa segregacja itd.
Co z opakowaniami? Jeżeli papier i opakowania biodegradowalne się rozkładają to może warto je zastąpić?
W miejscach, w których opakowanie papierowe czy też z tworzywa biodegradowalnego musi trafić do zmieszanych (a tak jest w przypadku prawie wszystkich tworzyw biodegradowalnych i kompostowalnych) – uważam, że lepszym byłoby zastosowanie opakowań wielorazowych, a jeżeli się nie da – surowców nie ulegających rozkładowi tj. tworzyw sztucznych, szkła lub metalu. Niestety ostatnie 2 materiały nie nadają się za bardzo jako zamienniki dla papieru, a plastik – wręcz przeciwnie. Na ten moment mamy więc wybór:
- stosowanie opakowań biodegadowalnych rozkładających się, emitujących metan potęgująć efekt cieplarniany, przynajmniej do momentu aż technologie wychwytywania gazu składowiskowego oraz instalacje MBP nie zniwelują emisji metanu
- stosowanie opakowań plastikowych, które w większości powinny trafić do pojemnika żółtego do recyklingu, a jeżeli nie to trafią na składowisko nie powodując dalszych zanieczyszczeń
Myślę, że jest to temat do indywidualnego rozważenia, co na dzień dzisiejszy dla środowiska jest gorsze. Wg mnie odpowiedź jest dość prosta, jednak nie chcę jej nikomu narzucać 😉
Literatura
- [1] EPA https://www.epa.gov/lmop/basic-information-about-landfill-gas
- [2] Joannes D. Maasakkers et al. Global distribution of methane emissions, emission trends, and OH concentrations and trends inferred from an inversion of GOSAT satellite data for 2010–2015
- [3] https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions
- [4] EPA https://www.epa.gov/ghgemissions/understanding-global-warming-potentials
- [5] https://climatechange.lta.org/get-started/learn/co2-methane-greenhouse-effect/
- [6] EPA https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases
- [7] https://ecoszczecin.pl/slideshow/_418?plik=506
- [8] https://lublin.eu/mieszkancy/srodowisko/odpady-i-recykling/recykling-odpadow/odpady-zmieszane/
- [9]http://www.santa-eko.pl/segregacja.html
- [10]https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Waste_statistics/pl
- [11] https://www.teraz-srodowisko.pl/aktualnosci/gaz-skladowiskowy-skladowiska-odpadow-metan-biogaz-7800.html
- [12] Powell, Jon T.; Townsend, Timothy G.; Zimmerman, Julie B. (2015-09-21). „Estimates of solid waste disposal rates and reduction targets for landfill gas emissions”. Nature Climate Change. advance online publication (2): 162–165. doi:10.1038/nclimate2804. ISSN 1758-6798.
- [13] Nickolas J. Themelis, Priscilla A. Ulloa, Methane generation in landfills, Renewable Energy, Volume 32, Issue 7, 2007, Pages 1243-1257, ISSN 0960-1481, https://doi.org/10.1016/j.renene.2006.04.020.
- [14] dr hab. inż. Grzegorz Wielgosiński, prof. nadzw. PŁ, mgr inż. Olga Namiecińska, inż. Paulina Saladra, Termiczne przekształcanie odpadów komunalnych w Polsce w świetle nowych planów gospodarki odpadami („Nowa Energia” – 2/2017) https://www.cire.pl/pliki/2/2017/cire_art2.pdf
- [15] Siemiątkowski, G. Emisja metanu ze składowanych odpadów oraz metody jego oznaczania, Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych, 2014, R 7 nr 16, str 78-88, u.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-577c2122-953f-4306-8b7b-0e38d33ae07d
- [16] https://ourworldindata.org/carbon-footprint-food-methane
- [17] Naroznova, I., Møller, J., & Scheutz, C. (2016). Characterisation of the biochemical methane potential (BMP) of individual material fractions in Danish source-separated organic household waste. Waste Management, 50, 39–48. doi:10.1016/j.wasman.2016.02.008
- [18] Cho, J. K., Park, S. C., & Chang, H. N. (1995). Biochemical methane potential and solid state anaerobic digestion of Korean food wastes. Bioresource Technology, 52(3), 245–253. doi:10.1016/0960-8524(95)00031-9
- [19] https://co2.myclimate.org/en/car_calculators/new
- [20] https://www.obserwatorfinansowy.pl/in-english/business/poland-wastes-food-worth-eur14bn/
- Zdjęcie przeznaczone do użytku komercyjnego pochodzi stąd
Coś chyba pokręciliście. Czas życia węgla wprowadzonego do obiegu to coś rzędu dziesiątek tysięcy lat. Zatem choć potencjał cieplarniany metanu jest 25× większy to jest to niwelowane, a nie pogarszane przez to, że żyje on zaledwie(!) 10 lat. Meta się nie kumuluje w atmosferze tak, jak kumuluje się CO2.
Zgadza się, czas oddziaływania metanu jest krótki i wynosi 9-12 lat, ale wartość 25x została uśredniona w okresie 100 lat. To oznacza, że oddziaływanie metanu w okresie przed rozpadem jest zdecydowanie bardziej intensywne niż to wynika z „porównania do CO2”
dzień dobry,
na końcu artykułu w drugiej opcji do wyboru nie zostały uwzględnione inne aspekty szkodliwości plastiku dla środowiska (np. to, że trafiają do oceanów, mały procent odpadów plastikowych trafia do recycklingu itd.).
Przez to jednostronne spojrzenie (kwestia metanu) powstaje wrażenie jakby wybór plastikowego opakowania był faktycznie najlepszym wyborem, a odpowiedź nie jest mimo wszystko tak jednoznaczna.
Witam 🙂
Z perspektywy śladu węglowego prawdopodobnie tak będzie, z perspektywy zanieczyszczeń nie potrafię odpowiedzieć – produkcja i recykling papieru zużywa ogromne ilości wody, często wykorzystuje znaczące ilości środków chemicznych, które potrafią być zrzucane do środowiska. Niestety temat mikroplastiku jest bardzo złożony i na tym etapie nie mam kilkudziesięciu godzin, żeby wyrobić sobie o tym zdanie. Mam sporo literatury naukowej wysoko cytowanej, gdzie badania zostały zrobione „pod publikę”.
Jeżeli chodzi o recykling, to nie dalej jak 2 tygodnie temu usłyszałem od kolegi z branży, że papier lub tektura (nie powiem teraz dokładnie która postać celulozy, raczej appier) jest dodawana do nowych produktów w ilości 2% ze wzglęu na wymagania jakościowe. Będę starał się tę informację weryfikować – niestety rzeczywistość w przypadku żadnego materiału nie jest tak kolorowa jak ją poszczególne lobby przedstawiają 🙁
Dziękuję za odpowiedź.
Nie jestem ekspertem, ale w mojej opinni aspekt mikroplastiku stanowi bardzo istotny element calej tej układanki i bez jego uwzględnienia ciężko o całościowy obraz. Podziwiam Pana pracę i jak najbardziej rozumiem ile czasu zajmuje rzetelne zebranie informacji, jednak nie mogę się oprzeć wrażeniu, że pominięcie ww. aspektu powoduje, że materiały tu zamieszczone nie będą wystarczającą podstawą do podejmowania konkretnych decyzji konsumenckich, biznesowych czy innych.
Jak skończę pisać pracę doktorską to będę podchodzić na poważnie do tematu mikroplastiku, także wtedy będę mógł się szerzej wypowiedzieć 🙂
Myślę, że mikroplastiku należałoby szukać przede wszystkim w odpływie pralki. Zastanawiam się też nad wpływem agrowłókniny na emisję plastiku do środowiska. To tak na logikę.
Agrowłóknina jest problematyczna niestety. Jeżeli jest wykorzystywana zbyt długo, to może być źródłem mikroplastiku – to jest jedno z tych miejsc, gdzie tworzywa biodegradowalne (a raczej kompostowalne) miałyby świetne pole do zastosowań.
Panie Przemku,
zafascynowany czytam Pana teksty i cieszę się, że ktoś w końcu realnie patrzy na problem ekologii i nie ulega ekościemom. Zastanawia mnie ostatnio temat ekologiczności spalania plastiku. Pytanie brzmi, czy plastik może być traktowany jako paliwo energetyczne w nowoczesnych spalarniach równorzędne olejowi opałowemu? A więc czy przypadkiem plastik przekazany do utylizacji cieplnej nie jest najbardziej ekologicznym dostępnym materiałem (minimalny ślad węglowy przy produkcji i wysoka energetyczność utylizacji).
Temat mocno kontrowersyjny bo wiemy jaka jest atmosfera wokół plastiku i jest niebezpieczeństwo, że nagłaśnianie takiego tematu może zachęcać ludzi do palenia plastikiem.
Witam Panie Tomaszu,
Generalnie spalanie plastiku jest nisko w hierarchii postępowania z materiałami. Wyżej jest rezygnacja, redukcja, ponowne wykorzystanie, recykling i dopiero potem spalenie. Rzeczywiście z tego co wiem w nowoczesnych spalarniach przygotowanych na RDF – spalanie plastiku powinno być efektywnie energetycznie. W starych spalarniach, gdzie wsad musi mieć mniejszą kaloryczność, niestety sięto nie spina.
Pomijam spalanie plastiku w przydomowych piecach – to nie powinno mieć miejsca 🙂