Urban Mining: změní se skládky v doly?

Tuto větu pronesl profesor Rainer Lucas z Ústavu klimatu, životního prostředí a energie ve Wuppertalu. Byla pronesena na základě výsledků průzkumu, provedeného s cílem zjistit, jak se zachází v SRN s druhotnými surovinami.

Jak známo, tento termín v posledních letech postupně nahrazuje dříve používaný a víceméně pejorativně chápaný termín "odpady". Nejde přitom jen o změnu v terminologii, i když i v ní se odráží stále více se šířící celospolečenské poznání, že předměty, které již nemohou poskytovat užitnou hodnotu, pro kterou byly vyrobeny, mohou posloužit jako materiálový základ pro výrobu předmětů nových, buď se stejnou anebo s jinou užitnou hodnotou a funkcí.

Souběžně s hledáním úspor při spotřebě materiálu potřebného pro zhotovení mnoha výrobků se dnes, alespoň v průmyslově rozvinutých zemích, šíří i sběr a třídění odpadu různého druhu - kovů, papíru, plastů, skla aj., které se používají pro recyklaci anebo jako přísady při výrobě nových produktů, což pochopitelně snižuje potřebu nových surovin a materiálů.

Zmíněný ústav zjistil, že přísun šrotu, který zužitkovaly německé ocelářské společnosti Thyssen Krupp a Aurubis, jim umožnil v roce 2005 snížit dovoz železné rudy o 3,7 miliardy eur.

Na postupu je i zužitkovávání zemědělských a komunálních odpadů, které se využívají k energetickým účelům - z biomasy se vyrábí bioplyn a teplo.

Od docenění druhotných surovin k Urban Miningu

Ložisek rud a jiných surovin ve světě nepřibývá, resp. nepřibývá jich tak rychle, jak rychle roste jejich potřeba. Suroviny jsou proto obecně stále dražší a dávno se již staly strategickým artiklem, pomocí kterého ti, kdo surovinami disponují, vykonávají hospodářský a politický tlak na ty, kdo suroviny nemají a přitom je pro svůj rozvinutý průmysl naléhavě potřebují. To je situace, která otevírá "druhou etapu" využívání druhotných surovin, která s sebou přináší jejich usilovnější shromažďování, vyhledávání a recyklaci.

Podle propočtů Technické vysoké školy v Münsteru připadá na každého Evropana (přesněji občana některé ze zemí EU) v průměru za rok 600 kg takových odpadů, které je možno dále, resp. znovu využít. To vcelku znamená obrovské množství 1,5 miliardy tun.

K tomu je ale nutno připočíst obrovské bohatství představované odpady, resp. druhotnými surovinami, ukládané do deponie v nedávné i dávnější minulosti, kdy ještě převládalo jiné mínění o druhotných surovinách. Tyto se buď spalovaly anebo vyvážely na skládky a jediný problém, kterým se instituce zabývaly, byl ten, aby se řádně zahrnuly a nehyzdily životní prostředí. Výsledkem je, že i poměrně hluboko pod povrchem skládek se dnes nalézají rozsáhlé z materiálového hlediska doslova poklady v podobě mnoha tun ocelových předmětů, ale také výrobků anebo součástek vyrobených ze vzácných kovů, plastů atd.

Jelikož primárních surovin, hlavně kovů, resp. jejich rud, je málo a jsou stále dražší, nastupuje doba, kdy se budou dobývat druhotné suroviny, aby je nahradily, a to dolováním ze skládek. Vede k tomu i trvale neuspokojivá situace při sběru, resp. vůbec shromažďování druhotných surovin z firem a od obyvatelstva. Tato činnost je sice stále dokonaleji organizována a je faktem, že sběr druhotných surovin v průmyslových zemích je stále úspěšnější, nicméně na krytí surovinového a materiálového deficitu v makroekonomickém měřítku to nestačí, a - je nutno si to otevřeně přiznat - nikdy stačit nemůže.

Proto v USA a v západní Evropě již vznikl obor nazývaný "Urban Mining" (městské dolování) a mnohá velká města či aglomerace uvažují o výstavbě a zprovoznění takovýchto nových těžebních kapacit během příštích deseti až patnácti let. Podle toho, po jakou dobu byla ta která felonie používána, jakou má rozlohu a tloušťku vrstvy, resp. hloubku, se mají vybudovat těžební kapacity pro hlubinnou anebo povrchovou těžbu.

Pokusné vrty odkryly velké bohatství

Pokusný vrt na skládkách v Hechingenu poblíž Stuttgartu ukázal, že bude případně nutno vyhrabat skládky až do poměrně velké hloubky, ale že se to zřejmě vyplatí: v hloubce 50 m totiž byly nalezeny první počítače, pračky, plastové láhve a noviny z doby před několika desítkami let.

Tam, kde do těchto vyřazených věcí nevnikla voda, byly prý vytažené exempláře novin stále dobře čitelné. Dá se to vyložit tak, že ve feloniích se předměty poměrně dobře konzervují.

V roce 2008 zorganizovalo Ministerstvo životního prostředí spolkové země Hessensko průzkum 11 skládek. Při něm se zjistilo, že obsahují asi 2 miliony tun různých kovů v hodnotě cca 240 milionů eur.

Univerzita v Giessenu provedla pokusný vrt v lokalitě Reiskirchen a zjistila v ní velké množství kovového odpadu, jehož hodnota byla odhadnuta v dnešních cenách na 65 milionů eur.

Zastánci koncepce Urban Mining tvrdí, že ve všech skládkách na území SRN je uloženo více železa, než kolik se jej v zemi spotřebuje za jeden rok. A pokud jde o měď, je jí údajně tolik, že by pokryla současnou spotřebu mědi v zemi po dobu jeden a půl roku. V tomto kontextu lze chápat i výrok odborníka citovaný zde v úvodu.

Je skutečností, že některé městské či územní správní orgány, do jejichž pravomoci deponie spadají, se nestaví vůči koncepcím Urban Miningu nadšeně. Argumentují tím, že odkrývání felonií si vyžádá hodně prostředků, že vedle těžebních kapacit bude nutno zřídit i objekty pro třídění vytěženého materiálu, že z otevřených skládek bude unikat metan anebo jiné škodlivé plyny atd. Nicméně se dá předpokládat, že celková hospodářská situace a nedostatek primárních surovin stejně povedou k tomu, že se dolování druhotných surovin ze skládek prosadí a že potřebné prostředky pro rozjezd těžby a třídění vytěženého substrátu ze skládek se na úrovni obcí anebo státu najdou.

Největší problém je separace kovů

Třídění odpadu ze skládek není levná ani technicky jednoduchá záležitost. Nejsložitější je v případě předmětů, které obsahují současně železo (ocel), hliník, měď a plasty. V první fázi jsou tyto předměty mechanicky drceny na menší kousky. Z těch se pak železo vytahuje pomocí magnetů a plasty prostřednictvím vířivých třídičů. Pokud předměty (hlavně z oboru elektroniky) obsahují zlato a stříbro, získávají se spolu s mědí. Vzácné kovy, které se vyskytují na vodivých destičkách, se musejí separovat ručně. Vcelku se takto dá zachránit z destiček více než 90 % vzácných kovů. S určitou ztrátou je tedy i při zpracování elektronického odpadu nutno počítat, ale i tak se znovuvyužití vyplatí, protože např. zatímco z jedné tuny vodivých destiček lze takto získat 250 až 450 gramů zlata, lze z jedné tuny vytěžené rudy zlata čistého kovu získat jen 5 gramů.

Stejně vzácný nebo ještě vzácnější než zlato je např. molybden, který je obsažen v tranzistorech a který je nedostatkovou a strategickou surovinou.

Význam získávání vzácných kovů z elektrošrotu či elektronického šrotu vycítila již před lety belgická firma Unicore a vybudovala kapacity provádějící jejich recyklaci. V těch se vzácné kovy z deponií taví, potom se třídí a čistí a recyklují do podoby nových produktů: zlatých a stříbrných tyčí anebo cihliček, prvku indium pro ploché obrazovky a do palladia, ruthenia a rhodia pro katalyzátory.

Na jaře 2013 tato firma v Hobokenu uvede do provozu speciální pec pro recyklaci akumulátorů. Pec bude mít kapacitu pro roztavení baterií obsahujících lithium a nikl při teplotě vyšší než 1300 °C. Z tavby bude možno separovat železo, měď, kobalt a nikl.

Důležité jsou i demolice

Stoupenci a šiřitelé myšlenky Urban Mining se nezajímají pouze o deponie jakožto zdroj druhotných surovin. Dalším vydatným zdrojem jsou pro ně demolice - "bouračky", a to jak vysloužilých průmyslových objektů, tak obytných a kancelářských budov.

I v tomto případě mohou eventuální odpůrci tohoto směru získávání surovin namítat, že demolice něco stojí, ale to je zřejmě jediná možná námitka. Součástí stavebního průmyslu je totiž i bourání již nevyhovujících staveb a přestavba mnoha objektů, při které se odstraňuje značná část zdiva i technické infrastruktury v objektech. V SRN jde ročně o zhruba 10,5 miliardy megatun stavebních hmot, jako jsou cihly, tvárnice a beton, o dalších 220 miliard megatun stavebního dřeva a o miliardy megatun kovů. Jenom pro rozvody proudu v bouraných objektech se v SRN používají 4 miliony tun oceli, 500 tisíc tun olova, 750 tisíc tun hliníku a 3 miliony tun mědi.

Pokud jde o kovy, ty se dnes již ze suti v demolicích vytřiďují a dávají k dalšímu použití jinde anebo zpracování. Podobně je tomu se dřevem. Jde-li však o samotný stavební materiál, je zatím recyklován jenom asi z 87 % (i když ve srovnání např. se zeměmi střední Evropy je to hodně). Přitom se ale zatím jedná o recyklaci dosti nízkého stupně: suť z demolic je drcena a hrubší nebo jemnější její hrudky slouží jako podklad při stavbách silnic, podobně jako štěrk.

Ze starého betonu nový cement

Tento způsob využití stavebního materiálu se několika odborníkům nezdál být optimální. Šlo o odborníky z curyšské firmy Hastag a podniku Jura-Cement z Wildeggu. Proto vyvinuli metodu, kterou lze ze stavební (konkrétně betonové) suti vyrobit znovu plnohodnotný cement. Princip je tento: ocelové válce rozdrtí větší betonové, resp. železobetonové bloky na granulát. Z toho se pomocí magnetů vytáhnou železné částice, přičemž částice ostatních kovů ještě v suti zůstávají. Zbylá suť je přenášena dopravníkovým pásem do magnetického pole se střídavým proudem, kde proud prochází částicemi v suti tvořenými mědí, zinkem, cínem a hliníkem. Ty se zde oddělují. Kovové součásti jsou odváděny do pecí, kde se taví, zbylá suť odchází do cementárenského provozu. Tam se k ní přidává 5 až 10 % vápence a slínu a při 1500 °C se tato směs vypaluje jako nový cement.

Lze jednoznačně konstatovat, že v tomto případě "nouze naučila Dalibora housti". Oba jmenovaní výrobci byli k vyvinutí zmíněné recyklační metody de facto donuceni, protože vápencový lom u Wildeggu, ze kterého se těžila surovina pro cementárnu, je již téměř vyčerpán, takže recyklace stavební suti přinesla záchranu.

Autor: Ing. Stanislav Kahuda