Przez długi czas stosunek do odpadów z tworzyw sztucznych był taki, że jeśli nie widać problemu, to go nie ma. W dalszym ciągu ludzie wyrzucają odpady z tworzyw sztucznych w niedozwolonych miejscach – w lasach, do jezior, w rezerwatach przyrody, itp. – a w wielu krajach brakuje kompleksowych systemów do recyklingu i usuwania odpadów. Deszcz przenosi śmieci do rzek, a stamtąd do morza. Ponieważ tworzywa sztuczne są bardzo trudno degradowalne, ilość odpadów stale rośnie. „Ocean Conservancy”, organizacja non-profit zajmująca się ochroną środowiska i firma doradcza McKinsey, szacują, że obecnie na oceanach pływa 150 milionów ton tworzyw sztucznych, a ilość ta wzrasta o około 8 mln ton rocznie. Ten plastik nie tylko zanieczyszcza obszary przybrzeżne, ale stanowi poważne zagrożenie dla fauny i flory morskiej. Żółwie morskie i foki wplątują się w stare sieci rybackie, a ptaki morskie, takie jak albatrosy, umierają po zjedzeniu pływającego plastiku. Wpływa to również na ludzi. W miarę rozkładu tworzyw sztucznych tworzą one mikrocząstki, które coraz częściej trafiają do naszego układu pokarmowego. Odpady z tworzyw sztucznych stały się problemem globalnym, który dotyczy nas wszystkich.

Od kilku lat firmy startupowe i organizacje pozarządowe tworzą koncepcje usuwania odpadów z tworzyw sztucznych z morza i – jeśli to możliwe – recyklingu ich. Obecnie istnieje wiele prototypów urządzeń do zbierania śmieci, w tym katamaran, który przy pomocy specjalnej sieci zbiera odpady z morza. W ciągu pięciu lat holenderski projekt (finansowany społecznie) o nazwie „Oczyszczanie oceanu" opracował barierę morską, która zbiera odpady przenoszone przez prądy oceaniczne. Ideą systemu jest zbieranie śmieci przez statki, które będą regularnie transportować je na ląd w celu recyklingu. Chociaż koncepcja ta wydaje się obiecująca, nie ma jeszcze modelu biznesowego, który byłby opłacalny w perspektywie średnioterminowej.

W związku z tym trzech ekspertów z Siemens Corporate Technology (CT) połączyło siły, aby ustalić, jaką rolę może odegrać Siemens w walce z zanieczyszczeniami spowodowanymi przez odpady z tworzyw sztucznych. Projekt, którego motto brzmi "Czyszczenie oceanu jest naszą sprawą", otrzymał dofinansowanie z programu Quickstarter, wewnętrznego programu crowdfundingowego Siemensa. Umożliwia on szybkie wprowadzanie nietypowych pomysłów i koncepcji bez żadnych formalności administracyjnych.

– Na początek przygotowaliśmy ogólny raport z aktualnego stanu technologii zbierania i recyklingu odpadów, a także potencjalnych rynków recyklingu tworzyw sztucznych – mówi Felix Fischer, który w CT pracuje nad projektem wraz z Ingo Bernsdorfem i Florianem Ansgarem Jaegerem.​

Przykładem może być firma Adidas, która korzysta już z odpadów z tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu. Producent akcesoriów sportowych jest jedną z niewielu firm, które uwzględniają zrównoważony rozwój w swoim modelu biznesowym. Tylko w 2017 roku firma sprzedała około miliona par butów marki Parley, a liczba ta ma wzrosnąć do pięciu milionów par w tym roku. To, co wyróżnia ten model butów, to fakt, że do produkcji jednej pary wykorzystuje się 11 plastikowych butelek zebranych w ramach oczyszczania oceanów.

Jednak ten przykład nie może podważyć faktu, że komercyjne inicjatywy zbierania odpadów i ich recyklingu w celach produkcyjnych są wciąż rzadkie.

- Udało nam się połączyć trzy działania: wykrywanie odpadów z tworzyw sztucznych na morzu, zbieranie tych odpadów oraz przetwarzanie lub recykling zebranego materiału - mówi Bernsdorf. Dodaje, że obecna oferta technologii Siemensa może sprawić, że recykling tych odpadów byłby szczególnie interesujący dla firmy. – Opracowaliśmy rozwiązanie oparte na wykorzystaniu pojemników, w którym spalane będą nienadające się do recyklingu odpady z tworzyw sztucznych, aby gazogeneratory i turbiny mogły przekształcić je w energię elektryczną - wyjaśnia Bernsdorf. Takie pojemniki mogą być używane na przykład na wyspach południowo-wschodniej Azji, gdzie szczególnie duża ilość plastiku dostaje się do morza.​

Co więcej, na wyspach elektryczność jest zwykle wytwarzana z wykorzystaniem generatorów diesla, co uzależnia je od importu paliw. – Taki kontener można łatwo stworzyć przy użyciu istniejącej technologii firmy Siemens – dodaje Jaeger. – To rozwiązanie promowałoby zdecentralizowane wytwarzanie energii, które w przyszłości stanie się bardzo istotne. Wspólnoty wysp Azji południowo-wschodniej mogłyby codziennie wykorzystywać odpady, które są spłukiwane na ich wybrzeża w dużych ilościach, lub odpady wytwarzane na wyspach.

Jedynym sposobem na rozwiązanie problemu z plastikowymi odpadami jest zebranie ogromnych stosów śmieci, które pływają na otwartym morzu. W tym celu Fischer, Bernsdorf i Ansgar Jaeger współpracowali z Paulem Cleverleyem z Siemens Digital Factory i specjalistami z firmy, która działa aktywnie w przemyśle stoczniowym, aby opracować pomysły na specjalny statek, który nie tylko zbierałby odpady na morzu, ale również robiłby z nich użytek. Ta pływająca platforma mogłaby np. przepompować część plastiku i bezpośrednio zamienić niewielką część odpadów nienadających się do recyklingu w energię do własnego wykorzystania, neutralną pod względem CO2. Piroliza (ogrzewanie) zostałoby wykorzystane do przekształcenia pozostałej części w olej napędowy, który może być dostarczany do innych statków jako paliwo. – Chociaż na razie nikt nie wie, czy ten system kiedykolwiek uda się urzeczywistnić, pomysł jest bardzo obiecujący - twierdzi Fischer.

Pływające wyspy śmieciowe mają tendencję do koncentrowania się w pewnych obszarach. Dlatego statki lub inne rozwiązania służące do zbierania odpadów będą wymagały zastosowania systemów wykrywania np. drony mogłyby zostać wykorzystane do detekcji obszarów, w których stężenie odpadów jest szczególnie wysokie. Takie drony musiałyby być wyposażone w zaawansowaną technologię kamer i czujniki oraz być połączone z całym systemem za pomocą interfejsu danych. Jak twierdzi Fischer - Rozwiązanie chmurowe MindSphere firmy Siemens zapewnia nam wydajną technologię, która może łączyć trzy złożone działania: wykrywanie, gromadzenie i wykorzystanie śmieci.​

Fischer, Bernsdorf i Jaeger szczególnie uważnie przyjrzeli się różnym sposobom, w jaki odpady z tworzyw sztucznych mogą być w przyszłości ponownie, efektywnie wykorzystywane. Oprócz tego, że mogłyby być przetwarzane na morzu lub spalane w celu produkcji energii elektrycznej na lądzie, tworzywo sztuczne może być również ponownie wykorzystane. – Badamy też czy Siemens może wykorzystać taki plastik z recyklingu we własnych produktach – mówi Jaeger. – Wiele naszych produktów wymaga specjalnych mieszanek tworzyw sztucznych, które są stabilne termicznie lub ognioodporne. Siemens powinien określić, w jakich niszach może stopniowo wprowadzać stosowanie elementów pochodzących z recyklingu odpadów plastikowych przenoszonych przez ocean.

W trakcie opracowania jest już jeden ciekawy prototyp. Trzej badacze pracują obecnie z działem Siemens Real Estate, który między innymi prowadzi restauracje dla pracowników w Niemczech, aby stworzyć kubek do picia, który zostałby wykonany z tworzywa sztucznego pochodzącego z plastiku zebranego z wód oceanicznych – co prawda jest to niewielki krok, ale zawsze jakiś początek.

Tłumaczenie: Nina Vincenz-Krajewska, na podstawie artykułu „Floating Treasures?”, Tim Schröder.

Picture credits: from top: picture 1 and 2: gettyimages, 3. The Ocean Cleanup, 5. Adidas