根据数据统计,每年在全球范围内产生约13亿吨的废弃物;到2025年,可能会增加到每年22亿吨;而预计到2050年,这一数量将增加70%。因此废物管理已成为各国密切关注的问题,民众与企业也越来越注重绿色发展与可持续化发展;在获得政策支持与民众关注的同时,环保领域的实业与技术也在快速发展着,尤其近几年内,废物回收、清洁能源、碳中和等环保话题已经在各大创新峰会中成为热点话题。
以上数据虽然重点表示了全球废物管理的急迫与严峻,但也暗含回收行业的巨大潜力。我们自由创始人科技作为一直关注绿色科技的技术咨询公司,在回收科技的行业经验中总结了一些见解,写来与大家交流。
回收(Recycling)是一个涵盖广泛的行业,拥有丰富的应用场景,从生活垃圾的分类回收,特殊场景(海洋)的垃圾回收,到特殊材料回收再利用,再到企业、工厂内部的材料循环都可以涉足,甚至可以从源头上开发可降解替代材料,以及利用废旧物品做艺术品等新奇思路。
初创者与企业进入回收行业主要有两种思路:很多创新者选择成立专门针对废物利用、或优化废物处理流程的回收初创公司;也有许多硬件产品企业或工厂在设计与迭代产品时就加入了回收再利用的理念(Design for Recycling),以此极大降低制造成本与材料成本,达成闭环供应链,如苹果的产品回收与SpaceX的火箭回收。
怎样选择细分市场,怎样管理成本与利润,或是有哪些扶持政策等,此类需要因地制宜、因材施用的问题,很遗憾,在本文中不会详细介绍,有需要的小伙伴可以添加我们的直接交流。
本文将从大家容易忽视但十分关键的三个角度进行介绍,分别是:回收利用效率、回收产生的污染、和产品的回收设计。
| 回收利用效率
当回收利用过程中所消耗的能量和资源大于直接生产或开发新替代解决方案时,则需要重新评估方案。
比如被广泛使用的太阳能电池板在当前技术下能达到96%的回收率,为什么它的回收依旧是痛点呢?因为目前太阳能电池板最普遍的回收办法需要用到拆解、破碎、热处理等多个步骤,处理一块1m2的模块所需成本约12美元,回收200平方米屋顶的太阳能板则需要2400美元,折合15000人民币。如果不将这样的成本平摊到消费者身上,很难让企业为昂贵的太阳能板回收买单。所以,突破现有技术降低回收成本,或直接处理并重复利用已回收的太阳能板,不失为两个突破方向。
在化学电池的回收中也有“重复利用”的方案,称之为“Second-life battery use”。一些Recycling初创公司回收相同型号的旧电池包,对其进行质检与筛选,将可重复利用的电池单元重新组合,并加上BMS继续使用。由此,在进行化学成分回收前,现有电池结构可以得到充分利用,从而从电池的整个生命周期内降低回收成本。但是在这个方案中,针对BMS系统的升级和改进会麻烦一些,且需要确定筛选的精准度。
图源: Shutterstock Dave W
| 回收产生的污染
回收技术本省就是为了保护环境降低污染而存在的,那么回收利用的过程中产生的污染该怎么办
一种方法是实现直接技术突破。例如我们上文提及的太阳能电池板:太阳能电池板大部分是玻璃,还有有硅片、EVA膜、金属汇流条等,但其中依旧含有包括镉、铅和锑等有毒元素,无论是直接堆填或在回收过程中直接将有毒元素排在废水中,都会造成环境污染。许多实验室与大学都正在为提高化学回收率并降低废水、废液或粉尘污染付出努力,已经获得很多技术突破。
同理,锂电池回收也会产生一定污染,而普林斯顿大学的回收初创 Princeton NuEnergy针对这一项问题,已成功将锂电池清洁处理的专利技术带入工业界与日常中。这项技术使用清洁且创新的工艺在不完全分解化合物的情况下再生阴极和阳极材料,并因此于2021年8月获得了CSIT (Commissionon Science, Innovation, and Technology)的Clean Tech Seed Grant与75000美元奖金。
另一个思路是从根本上改变材料的选用,开发可降解替代材料。比如我们都知道现在塑料污染十分严重,我国也早年颁布了限塑令,很多奶茶店都因此只提供纸质吸管,但经常能听到身边奶茶控们“奶茶没喝完吸管就软了”的抱怨。
纽约初创LOLIWARE就在开发海藻材料,用于制作比纸吸管更坚固的一次性吸管。试想国内奶茶店的饱和程度与全球化的扩展趋势,如果真能有低成本、可降解材料制成的替代吸管,市场利润还是很动人的。
| 产品的回收设计 (Design for Recycling)
回收设计是一种生态设计策略,能系统地帮助设计团队打造环境友好产品,降低废品处理成本,甚至完成闭环供应链。常用策略如下图所示:优化材料选用,改进工艺技术,优化运输系统,减少产品使用过程中的污染与浪费,优化产品的生命周期,和产品报废设计“End-of-life System”。
The wheel of eco-design strategies (Crul and Dieh, 2009)
提到将回收设计做得出色地公司,就不得不提及苹果与SpaceX。
Apple 环境、政策与社会事务副总裁 Lisa Jackson曾表示:“先进的循环利用技术必定会成为电子产业供应链的一个重要环,Apple 正在另辟新径,推动整个行业向前发展……”
苹果公司通过推行以旧换新等回收计划,鼓励用户踊跃回收处理自己的旧设备,仅在18年就对780万部Apple设备进行翻新,避免了超过48,000吨电子废弃物流向垃圾填埋场;在材料选用方面,则使用100%再生锡和100%再生铝打造关键组件和机身外壳,极大降低了机型碳足迹。同时,Apple还启用了新一代机械化处理系统Daisy,以拆解循环各种重要材料,实现了部分珍贵材料的闭环供应链。
SpaceX在回收再利用道路上也是一骑绝尘,并在2021年12月21日历史性实现第100次回收火箭。其自2017年首次复用火箭至2021年底,“……至少省下二三十亿美元发射成本,并创下全球每公斤承载发射单价最低的记录(SpaceX约为1410美元/公斤,其他发射商最低5000美元/公斤)” (程亦之,2022)
达成如此高精度垂直着陆回收火箭,不仅需要垂直起降技术、矢量推力技术、二次点火、油门控制技术、气动控制、材料工程等等顶尖技术完美结合,更是卓越创新力与超高执行力的体现,最终促成SpaceX如今令其他发射商垂涎三尺的太空地位。
结尾语:大公司做出改变需要大量时间与经历,但灵活、快速前进的产品类初创公司可以在迭代中直接将回收等问题纳入生产研发过程内,大大降低成本;专注于回收与环保的初创公司也很容易受到政策扶持与民众支持,拥有着庞大市场与广阔前景。
我们自由创始人科技一直关注与支持绿色科技,希望更多的初创者们关注环境保护的同时,也积极探索它的巨大潜在市场,既做地球环境有益的事,又能赚取利益。
在南京的湖熟街道、淳化街道、横溪街道、谷里街道、秣陵街道、高淳区等一些区域投放的科远智能垃圾箱房具备以下一些功能:
1、生活垃圾定点定时集中回收,市民持卡刷卡投放,自动开关门。
2、智能化宣传引导屏,无人化智能换桶收集,可回收垃圾精准称重兑换积分入卡,积分兑换机提供刷卡兑换等积分物品。
3、安防相机搭载云平台可进行远程调看监控内容。
4、所有收运数据统一纳入智慧垃圾分类平台,再通过大数据分析指导,优化决策,精准执行。
还可以通过垃圾分类APP和微信小程序进行便捷查看和管理。
第一、中国的垃圾分类其实还没有严格的界定,起码还没有法定标准或者规范出来。可回收和不可回收的垃圾其实随着经济技术水平的变化而变化的,而又和有毒有害垃圾的分类方法不平行。暂时按照百度百科等介绍的来也差不多了。日本的垃圾分类及其细致,而且从小开始宣传教育,这一点我们是差的太远。
第二、除了专业人士,目前中国的普通人士基本上只能凭生活经验来区分垃圾的类别。
第三、在中国,垃圾分类完了后被送到垃圾中转站,压缩打包后再送往垃圾填埋场、垃圾焚烧站和垃圾发电厂等垃圾处理场所。垃圾焚烧和发电前会对垃圾进行预处理,也会做一些比较粗糙的回收工作。垃圾焚烧后的炉渣,可以做建筑材料,飞灰为危险废物,要按危废处理。中国目前的可循环垃圾,或者说回收价值较大的垃圾大部分都被拾荒者或者捡垃圾的进行初步回收了,应该说他们完成了较大部分垃圾重收利用的工作。当然这也导致了中国垃圾的热值较低,垃圾发电的效应不高。
第四、光靠设计垃圾桶,是解决不了宣传教育问题的。这个问题基本上可以借鉴日本的做法。教育为主,宣传为辅。
华展成立以来,积极落实国家的垃圾分类战略,在具备生产环保智能设备创新生产的能力之余,一方面通过与垃圾分类运营商签订代理模式供应设备,一方面为其集中属于垃圾分类回收系统整体解决方案。在不影响原有产业链格局的情况下以政府、运营商作为渠道,为其提供完整的物联网硬件以及成熟的解决方案,使得业务模式形成完整闭环。此模式可大幅度降低设备生产成本与物流成本,且以较轻资产的模式快速抢占市场;另一方面为政府提供数据输出与决策参考功能,让政府在决策环节科学化、信息化。
智能垃圾分类亭/房在提供无人化自助服务,摆脱对现场保洁人员依赖的同时,避免与居民作息时间冲突,随时随地,灵活自由;精细化垃圾分类,将原有的四分类垃圾细分成八分类,让居民在投放垃圾时能更准确地分辨垃圾类型,降低垃圾分类压力,提升居民的参与度和认知度;降低运营成本,减少专职人员驻场和提升垃圾分类准确性的效率,对于减轻政府市政服务支出压力,具有重要意义。
没有。小黄狗智能垃圾分类回收机是小黄狗环保科技有限公司于2017年推出来的环保项目,以大数据和人工智联以及物联网为基础,打通线上线下回收的行业生态圈。该回收机是智能化的机器,并没有辐射,小黄狗智能垃圾分类回收机的出现是对垃圾回收场景的重要改造,采取“物联网+回收”方式。垃圾分类是指按一定规定或标准将垃圾分类储存、分类投放和分类搬运,从而转变成公共资源的一系列活动的总称。分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值,力争物尽其用,减少垃圾处理量和处理设备,降低处理成本,减少土地资源的消耗,具有社会、经济、生态等几方面的效益。垃圾在分类储存阶段属于公众的私有品,垃圾经公众分类投放后成为公众所在小区或社区的区域性准公共资源,垃圾分类搬运到垃圾集中点或转运站后成为没有排除性的公共资源。从国内外各城市对生活垃圾分类的方法来看,大多都是根据垃圾的成分、产生量,结合本地垃圾的资源利用和处理方式等来进行分类的。
垃圾分类处理的优点如下:
减少土地侵蚀
生活垃圾中有些物质不易降解,使土地受到严重侵蚀。垃圾分类,去掉可以回收的、不易降解的物质,减少垃圾数量达60%以上。
减少污染
中国的垃圾处理多采用卫生填埋甚至简易填埋的方式,占用上万亩土地;并且虫蝇乱飞,污水四溢,臭气熏天,严重污染环境。
土壤中的废塑料会导致农作物减产;抛弃的废塑料被动物误食,导致动物死亡的事故时有发生。因此回收利用还可以减少危害。
变废为宝
中国每年使用塑料快餐盒达40亿个,方便面碗5~7亿个,一次性筷子数十亿双,这些占生活垃圾的8~15%。1吨废塑料可回炼600公斤的柴油。回收1500吨废纸,可免于砍伐用于生产1200吨纸的林木。一吨易拉罐熔化后能结成一吨很好的铝块,可少采20吨铝矿。生活垃圾中有30%~40%可以回收利用,应珍惜这个小本大利的资源。 大家也可以利用易拉罐制作笔盒,既环保,又节约资源。
而且,垃圾中的其他物质也能转化为资源,如食品、草木和织物可以堆肥,生产有机肥料;垃圾焚烧可以发电、供热或制冷;砖瓦、灰土可以加工成建材等等。如果能充分挖掘回收生活垃圾中蕴含的资源潜力。可见,消费环节产生的垃圾如果及时进行分类,回收再利用是解决垃圾问题的最好途径。
总结
垃圾分类的好处是显而易见的。垃圾分类后被送到工厂而不是填埋场,既省下了土地,又避免了填埋或焚烧所产生的污染,还可以变废为宝。这场人与垃圾的战役中,人们把垃圾从敌人变成了朋友。
因此进行垃圾分类收集可以减少垃圾处理量和处理设备,降低处理成本,减少土地资源的消耗,具有社会、经济、生态三方面的效益。
猫先生智能垃圾分类设备是江苏华展环境艺术股份有限公司(简称华展股份)旗下自主创新品牌,专注于智能垃圾分类解决方案。
同时结合猫系统、猫运维、猫数据、猫平台等形成软件一体化服务体系,让政府、公众企业、再生资源公司、垃圾处理企业共同参与,全面提升再生资源回收量,最终实现全民参与,多方受益。为助力智能社区、智慧城市建设而努力,为有效推进绿色可持续发展做出贡献。
华展猫先生也一直奋斗其中,不断研发制造垃圾分类前端设备,为垃圾分类便民化注入新鲜血液。公司亭房选材严格挑选,均选自国内一线品牌,坚固耐用。外观简洁大方,根据不同场景变换风格,注重整体融合度。纳米除臭更是颇受青睐,一改以往垃圾堆集点恶臭难闻现象。厨余垃圾需破袋投放其他垃圾,我们的亭房贴心设置洗手池,便于投递后进行手部清洗,保持卫生。投递方式也并不是单一化,考虑到年长者对智能化产品的适应度,除了扫码投递,特地增设刷卡投递,保证不同年龄层均可轻松 *** 作。
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