Theo báo cáo của Diễn đàn Kinh tế Thế giới, sản lượng nhựa dự kiến sẽ tăng gấp đôi trong 20 năm tới. Trong khi đó, tỷ lệ tái chế nhựa dao động khoảng 30% ở châu Âu, chỉ 9% ở Mỹ, và bằng 0 hoặc gần bằng ở phần lớn các nước đang phát triển.
Các lò đốt phức tạp đốt nhựa và các chất thải đô thị khác có thể tạo ra đủ nhiệt và hơi nước để quay các cánh tuabin và tạo ra điện cho lưới điện địa phương. Liên minh châu Âu, tổ chức hạn chế việc chôn lấp chất thải hữu cơ, đã đốt gần 42% chất thải của mình; Hoa Kỳ đốt 12,5 phần trăm. Theo Hội đồng Năng lượng Thế giới, một mạng lưới được LHQ công nhận đại diện cho một loạt các nguồn năng lượng và công nghệ, lĩnh vực năng lượng từ chất thải thành năng lượng có thể sẽ chứng kiến sự tăng trưởng ổn định trong những năm tới, đặc biệt là ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương. Trung Quốc đã có khoảng 300 nhà máy chuyển chất thải thành năng lượng đang hoạt động, với vài trăm nhà máy khác đang được triển khai.
Đốt rác thải là phương pháp đang được nhiều quốc gia áp dụng
Đốt rác nhựa để tạo ra năng lượng nghe có vẻ hợp lý nhưng một số vấn đề cho thấy sự mở rộng lớn của việc đốt chất thải. Việc đặt các nhà máy biến chất thải thành năng lượng, giống như việc đặt các bãi chôn lấp, rất khó: Không ai muốn sống gần một nhà máy có thể chứa hàng trăm xe tải đầy rác mỗi ngày. Thông thường các nhà máy kết thúc ở gần các cộng đồng có thu nhập thấp.
Các nhà máy chuyển hóa chất thải thành năng lượng cũng tốn kém để xây dựng và vận hành, vì vậy chúng thường tính phí nhiều hơn cho các thùng rác nhiều hơn so với các bãi chôn lấp. Và bởi vì các nhà máy hoạt động hiệu quả nhất với các dòng chất thải ổn định, chủ sở hữu của chúng thường phải nhập nguyên liệu từ rất xa, rất xa.
Các nhà máy lớn tạo ra đủ điện để cung cấp cho hàng chục nghìn ngôi nhà. Nhưng các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tái chế chất thải nhựa tiết kiệm nhiều năng lượng hơn – bằng cách giảm nhu cầu chiết xuất nhiên liệu hóa thạch và chế biến thành nhựa mới – hơn là đốt chúng, cùng với các chất thải sinh hoạt khác, có thể tạo ra.
Cuối cùng, các nhà máy chuyển đổi chất thải thành năng lượng có khả năng thải ra mức thấp các chất ô nhiễm độc hại như dioxin, khí axit và kim loại nặng. Trong một báo cáo năm 2017, các nhà máy hiện đại sử dụng máy lọc tinh vi, máy lọc bụi và máy lọc tinh vi để thu giữ các hợp chất này, nhưng như Hội đồng Năng lượng Thế giới thận trọng tuyên bố, trong một báo cáo năm 2017, “Những công nghệ này hữu ích miễn là các nhà máy đốt được vận hành đúng cách và kiểm soát khí thải”.
Đốt rác có thể sản sinh phụ phẩm tiêu cực đối với môi trường
Một số chuyên gia lo lắng rằng các quốc gia thiếu luật môi trường, hoặc thực thi không nghiêm ngặt, có thể cố gắng tiết kiệm tiền cho việc kiểm soát khí thải. Và sau đó là quá trình đốt rác liên tục tạo ra khí nhà kính. Năm 2016, các lò đốt rác thải của Mỹ thải ra 12 triệu tấn carbon dioxide, hơn một nửa trong số đó là từ nhựa.
Một cách khác để chuyển chất thải thành năng lượng là thông qua khí hóa, một quá trình làm nóng chảy nhựa ở nhiệt độ rất cao trong điều kiện gần như không có oxy (có nghĩa là các chất độc như dioxin và furan không được hình thành). Quá trình này tạo ra một loại khí tổng hợp được sử dụng để đốt cháy các tuabin. Nhưng với khí tự nhiên quá rẻ, các nhà máy khí hóa không đủ sức cạnh tranh.
Một công nghệ hấp dẫn hơn ngay bây giờ là nhiệt phân, trong đó nhựa được cắt nhỏ và nấu chảy ở nhiệt độ thấp hơn so với khí hóa và thậm chí còn ít oxy hơn. Nhiệt phá vỡ các polyme nhựa thành các hydrocacbon nhỏ hơn, có thể được tinh chế thành nhiên liệu diesel và thậm chí thành các sản phẩm hóa dầu khác – bao gồm cả nhựa mới. (Liên minh chấm dứt chất thải nhựa bao gồm các công ty nhiệt phân.)
Bảy nhà máy nhiệt phân tương đối nhỏ hiện đang hoạt động ở Mỹ, một số vẫn đang trong giai đoạn trình diễn và công nghệ này dường như đang được mở rộng trên toàn thế giới, với các cơ sở ở châu Âu, Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia và Philippines. Các Hội đồng Hóa học Mỹ ước tính rằng Hoa Kỳ có thể duy trì 600 đơn vị nhiệt phân xử lý 30 tấn nhựa mỗi ngày, với tổng số khoảng 6,5 triệu tấn một năm chỉ dưới một phần năm 34,5 triệu tấn chất thải nhựa cả nước bây giờ tạo ra.
Priyanka Bakaya, người sáng lập công ty Renewlogy, cho biết nhiệt phân có thể xử lý các màng, túi và vật liệu nhiều lớp mà hầu hết các nhà tái chế cơ khí không làm được . Và nó không tạo ra chất ô nhiễm có hại nào, cô ấy nói, ngoài “một lượng carbon dioxide tối thiểu.”
Mặt khác, các nhà phê bình gọi nhiệt phân là một công nghệ đắt tiền và chưa trưởng thành, với các công ty khởi nghiệp đã thành công trong nhiều năm, không thể đáp ứng các giới hạn kiểm soát ô nhiễm hoặc các mục tiêu kỹ thuật và tài chính. Sản xuất dầu diesel từ nhiên liệu hóa thạch vẫn rẻ hơn từ nhựa phế thải.