Syv gode grunde til automatiseret sortering
Med udgangen af 2020 trådte en ny affaldsbekendtgørelse i kraft, der blandt andet fastslår, at husholdningsaffald skal kildesorteres i 10 fraktioner. Denne kildesortering skulle træde i kraft med virkning fra 1. januar i år, men en del kommuner er blevet forsinkede med implementeringen af ordningen.
Bekendtgørelsen indeholder imidlertid også en mulighed for dispensation fra særskilt indsamling, såfremt det kan dokumenteres, at man ad teknologisk vej kan opnå en lige så god eller bedre gevinst for miljø og klima. En sådan dispensation til at undlade særskilt indsamling af plast og drikke-/fødevare-kartoner og i stedet indsamle det med restaffaldet og udsortere det på automatiseret, centralt anlæg er søgt hos Miljøstyrelsen, og aktuelt pågår en diskussion om, hvorvidt dette er en god ide og bør tillades.
I dette indlæg giver jeg syv gode grunde til, at automatiseret udsortering fra restaffaldet er en god ide, og lever op til betingelserne for dispensationen.
Men først vil jeg redegøre for det centrale argument for kildesortering, som aktuelt føres ind i diskussionen fra fortalerne for kildesortering.
Det bærende argument for kildesortering
Et afgørende argument for kildesortering af plastaffald er, at vi for at opnå et cirkulært system skal recycle og ikke downcycle. Vi skal bibeholde materialerne på samme kvalitetsniveau. Derfor skal eksempelvis juiceflasker blive til juiceflasker igen. Og derfor skal plast i fødevareemballage fra husholdningsaffald kunne indgå i fødevareemballage igen. Kun på den måde får vi på sigt et cirkulært system. Hvis vi downcycler, så ender plasten hurtigt som vejkantspæle eller andre produkter på laveste kvalitetsniveau af plasten, hvorefter plastens skæbne så bliver forbrænding.
Pointen er altså, at vi ved at holde plasten på samme kvalitets- eller funktionalitets-niveau, hver gang vi genanvender den, undgår at tabe plastmateriale ud af systemet, og at vi derved opnår den højeste klimagevinst og den højeste grad af cirkularitet.
I Figur 1 er vist en forenklet model for plastsystemet, hvor puljen af plastholdige produkter i samfundet er opdelt på 3 kvalitetsniveauer. De højeste kvalitetskrav til plasten stilles til produkter i gruppe 1 som eksempelvis medico- og fødevareemballage. I dette forenklede billede er vist en mellemgruppe (Gruppe 2), med knap så høje krav til plastens kvalitet bestående af produkter som eksempelvis møbler, vinduer og andet til bygninger og produkter i industri, landbrug og husholdning. Det kunne også være plast i produkter med flere lag plast, hvor det yderste lag er jomfruelig plast, mens det inderste/nederste bærelag er genanvendt plast af samme type. Gruppe 3 nederst i kvalitetshierarkiet består af produkter med de laveste kvalitetskrav som affaldsposer, urtepotter og andet.
Der er umiddelbart både sund fornuft og logik i denne pointe om at undgå downcycling for at opnå et cirkulært system. Men pointen passer ikke til plastsystemets karakter, og det mest klimavenlige og cirkulære system opnås ikke ved at undgå downcycling, når det handler om plast. For at forstå, hvorfor det forholder sig sådan, skal man forstå materialestrømmene og proportionerne i plastsystemet.
Plastsystemets materialestrømme
Argumentet om at undgå downcycling for at opnå et cirkulært system holder i et system, hvor der er mulighed for balance mellem efterspørgslen efter plast og udbuddet af genvundet plast, her kaldet ’recyklat’. Recyklat er plast, der er genvundet fra affald, vasket, finsorteret og gjort klar til marked. Det vil sige, at mængderne potentielt tillader at erstatte jomfruelig plast med recyklat, hvis vi kunne indsamle og genvinde plasten i tilstrækkelig høj kvalitet. Så ville vi kunne lukke cyklus, og systemet ville være cirkulært. I sådan en verden holder logikken om at undgå downcycling. Men sådan ser verden ikke ud – sådan er plastsystemet ikke og bliver det heller ikke i fremtiden. Der er i nyere tid lavet 3 materialestrømsanalyser, der viser de samlede plaststrømme i Danmark. En er lavet ved DTU i 2019 (Pivnenko et al. 2019), en ved SDU i 2021 (Ottesen og Petersen, 2021) og en ved Danmarks Statistik i 2021 (Urhammer et al., 2021).
I Figur 1 er dels illustreret et plastsystem, hvor efterspørgsel efter plast og udbud af recyklat balancerer (A) dels det aktuelle danske plastsystem, som det faktisk ser ud i dag (B), baseret på de tre ovennævnte materialestrømsanalyser.
Figur 1A viser et system, som er stort set fuldt cirkulært, opnået ved konventionel mekanisk genvinding af plast. Det er dette system, der er i tankerne med argumentet om at undgå downcycling. Det vil sige, vi kan blive ved med at recycle plast i produkter på samme kvalitets-/funktionalitets-niveau, og vi mister ikke plast grundet kvalitetstab ved downcycling.
Som Figur 1A viser, forudsætter det, at efterspørgslen efter plast og udbuddet af recyklat balancerer, dvs. vi har nok affald og kan oparbejde nok recyklat ud fra affaldet til at dække efterspørgslen uden at skulle brug ny plast. Systemet er cirkulært.
Men ser vi på, hvordan systemet ser ud i dag, er det anderledes. De 3 ovennævnte materialestrømsanalyser fra DTU, SDU og Danmarks Statistik viser samstemmende et system, hvor der er meget mindre affald og endnu mindre tilgængeligt recyklat end efterspørgslen. Alle 3 studier finder, at vi i Danmark bruger rundt regnet 1 million tons plast/år – Danmarks Statistiks studie viser dog 1,2 millioner tons/år.
Studierne viser endvidere samstemmende, at de samlede mængder af plastaffald i Danmark kun udgør en mindre del af plastforbruget, nemlig ca. 35-50 procent af plastforbruget. Og at det recyklat, vi indtil dato har lykkedes med at frembringe, kun udgør 4-9 procent af plastforbruget i systemet (4 procent i SDUs materialestrøms-analyse, 6 procent i DTUs og 9 procent i Danmarks Statistiks). Det vil med andre ord sige, at vi i dagens system bruger 91-96 procent jomfruelig plast af højeste kvalitet, og vi bruger det til plastprodukter i alle grupper af kvalitetskrav.
Men hvordan kan det være, at der kun opstår 35-50 procent plastaffald i forhold til forbruget af plast? Dette forhold er i øvrigt ikke blot et dansk fænomen, men gælder globalt. Det skyldes, at plastforbruget er støt stigende samtidig med, at mange plastprodukter har lange levetider, fx plast i bygninger, biler, møbler og mange andre produkter i industri, landbrug og husholdning. Der er hele tiden en ophobning af plast i produkter i samfundet.
Ifølge Ellen MacArthur Foundation har der været en 20-dobling i forbruget fra 1964 til 2014. Når plast brugt i ét år først opstår som affald efter en produktlevetid på nogle år, og plastforbruget samtidig stiger meget, så vil der altid være mindre plast tilgængeligt i affaldet, end den aktuelle efterspørgsel. Da det samtidig er umuligt at få fat i al plast i affaldet og endnu mere umuligt at oparbejde al plastaffaldet til en kvalitet egnet til genanvendelse, så vil recyklatet i sådan et system altid være meget mindre end forbruget.
Spørgsmålet er så, om vi nogensinde får balance i systemet mellem potentialet for recyklat og forbruget. Det gør vi ikke, i hvert fald ikke inden for en overskuelig fremtid. Blandt andre forudser Ellen MacArthur Foundation, at plastforbruget i verden bliver ved at stige. Konkret forudses forbruget at stige omkring 4 gange fra 2014 til 2050, nemlig fra godt 0,3 Gt/år i 2014 til 1,2 Gt/år i 2050.
Det betyder, at affaldsdannelsen i mange årtier frem fortsat vil være meget mindre end plastforbruget, og det generelle billede i Figur 1B vil også fremover repræsentere karakteren af plastsystemet. Hvis vi på et tidspunkt bliver bedre til at sortere, og plast i fx emballage up front bliver gjort mere ensartet og nemmere at genanvende via bl.a. EU krav, kan vi måske komme op i nærheden af en reel plastgenanvendelse på 50 procent af plast i affaldet, selvom dette nok er ret optimistisk.
Men idet plastaffald også i fremtiden vil være meget mindre end plastforbruget som følge af førnævnte fortsatte stigning i plastforbruget, vil mængden af recyklat formentlig aldrig kommer over 25 procent af forbruget. Men det er også en meget stor stigning i forhold til, at mængden af recyklat i dag udgør 4-9 procent af forbruget. Det vil altså sige, at vi i fremtiden må supplere recyklat med 75 procent ny plast – mere cirkulært kan systemet ikke blive via konventionel mekanisk genanvendelse af plast.
Hvad gør vi så for at opnå klimaneutralitet og fuld cirkularitet af plast systemet? Der er reelt kun én løsning, men den ligger også lige for. Det er at fremstille ny, ren plast ud fra CO2 og brint, altså PtX plast, og det er på vej inden for ganske få år. Den tidligere regering har, med tilslutning fra luftfartssektoren, besluttet, at vi skal kunne flyve grønt indenrigs i Danmark allerede i 2025, og flere initiativer til fremstilling af grønt PtX flybrændstof i Danmark er på vej.
Fælles for disse er, at de sigter efter at fremstille flybrændstoffet på en måde, der afføder et sideprodukt af nafta, som er råvaren til plastfremstilling i den kemiske industri i dag. Denne PtX nafta vil være stort set CO2-neutral og meget ren – renere end fossil nafta i dag – og vil kunne anvendes til fremstilling af helt ren plast. Og recirkulering af kulstoffet via CO2 fangst og genfremstilling af plast er lige så cirkulært som konventionel genanvendelse.
De to initiativer, der ser ud til at være tættest på etablering, er Copenhagen Infrastructure Partners, CIP med et initiativ i Aalborg og Arcadia eFuels med et initiativ i Vordingborg. Begge initiativer har meldt ud, hvor meget output’et af nafta fra deres produktion vil være, nemlig 17.000 tons/år i Aalborg og 25.000 tons/år i Vordingborg.
De to, relativt små, anlæg tilsammen vil altså kunne producere samme mængde helt ren og omtrent CO2-neutral PtX plast som den mængde recyklat, vi i Danmark hidtil er lykkedes med at indsamle og oparbejde til genanvendelse gennem årene. Et andet igangværende initiativ er Fjernvarme Fyn og Fortum, der er gået sammen om at ville fange CO2 fra deres punktkilder i Odense og Nyborg, og de har meldt et mål ud om at fremstille plast af denne CO2. De har alene i Odense omkring 750.000 tons CO2/år, som med fuld PtX produktion vil kunne afføde over 230.000 tons plast om året.
Vi står altså med en god mulighed for at skabe et fuldt cirkulært og klimavenligt plastsystem med en kombination af almindelig mekanisk genanvendelse på op mod 25 procent af plastforbruget og 75 procent PtX-plast fremstillet af CO2 og brint.
Også i dette system giver det kun mening at indsætte den rene PtX plast i toppen af kvalitetspyramiden, mens recyklatet indsættes i anvendelse med lavere kvalitetskrav og recycles eller downcycles herfra indtil det brændes med CO2 fangst og fremstilling af ny plast fra CO2’en.
På grund af den ubalance, der også i fremtiden er mellem mængderne af plastforbrug og plastaffald, vil der ikke være CO2 nok fra forbrændingen af det beskidte, svært-genanvendelige plast, og der skal suppleres med anden CO2, fx CO2 fra bæredygtig biomasse. Men med brug af bio-CO2 til plastfremstilling betyder det dermed også, at plasten bliver et nettolager for kulstof, og hele plastsystemet vil opnå at blive en netto fjernelse af CO2 fra atmosfæren og dermed bidrage til negative udledninger.
At kunne etablere dette og vise det frem for verden vil være en milepæl på globalt niveau. Det bemærkes, at de igangværende initiativer til fremstilling af flybrændstof og nafta har tidshorisonter på omkring fem år, så det er noget, der realistisk ligger relativt få år ude i fremtiden.
Der er med andre ord nu og i al overskuelig fremtid behov for input af store mængder ny plast og i praksis meget større end den mængde recyklat, vi kan tilvejebringe i systemet. Det er en afgørende erkendelse, og den er vigtig for at forstå, hvordan vi bedst minimerer miljø- og klimabelastningen fra systemet og på sigt gør det fuldt cirkulært og helt klimaneutralt. For det kan vi godt, vi kan som nævnt endda gøre det klima negativt’ dvs. sikre netto CO2 optag fra plastsystemet, og vi kan gøre det for det danske system i løbet af ganske få år. Men ikke med den hidtidige, traditionelle tankegang om at undgå downcycling via kildesortering.
De syv gode grunde til automatiseret sortering
Det centrale sorteringsanlæg passer på mange måder meget bedre til plastsystemet end kildesortering. Faktisk er der syv gode grunde til automatiseret sortering.
Miljø- og klima:
For det første, giver udsortering fra restaffaldet langt større miljø- og klimagevinst. I et system som det, plastsystemet udgør, med meget større efterspørgsel end udbud af recyklat, giver det ikke mening at bruge den dårligste kvalitet plast (recyklatet) til de formål, der kræver højeste kvalitet (fødevare- og medicin-emballage), og samtidig bruge højeste kvalitet jomfruelig plast til alle de formål, der bedre tåler lavere kvalitet.
Hvorfor skulle vi bruge de mest beskidte 4-9 procent, som recyklatet udgør, til de plastprodukter, der kræver højeste kvalitet, mens vi bruger 91-96 procent ny ren plast til alle mulige andre formål, der tåler lavere kvalitet? I sådan et system skal man indsætte den rene plast i toppen af kvalitetspyramiden først og herefter downcycle den, eller recycle den længere nede i kvalitetspyramiden, så mange gange som muligt.
Miljø- og klimagevinsten ved at genanvende plast ligger nemlig i at fortrænge fossil plast, så jo mere fossil plast, vi kan fortrænge, jo større miljø- og klimagevinst får vi. Det viser LCA’er udført på plastsystemet samstemmende, se fx Rambøll (2022) og Kromann et al. (2019). Og vi kan fortrænge meget mere fossil plast ved at bruge recyklat længere nede i kvalitetspyramiden. Vi mister for meget ved partout at skulle oparbejde plastaffald til at indsættes i toppen, og kildesortering vil altid give væsentligt mindre mængde udsorteret plast ift. sensorbaseret, automatisk restaffaldssortering.
Desuden medfører det centrale sorteringsanlæg ud over plastaffaldssortering også en yderligere udsortering af metaller, glas, biologisk affald, drikkevare-/fødevare-kartoner og papir/pap, som ud over den bedre udsortering af plast giver store yderligere gevinster for miljø- og klima. Og endelig afføder det mindre kørsel i beboelsesområder.
Sektorkobling med fremtidens energisystem og PtX:
For det andet giver central automatiseret sortering af restaffald en ideel sektorkobling mellem affaldssektoren og energisektoren. Den tidligere regering har besluttet, at vi i Danmark skal have etableret 4-6 GW elektrolyse til brintproduktion i 2030. Elektrolyse og den efterfølgende PtX brændstof- og nafta-produktionen ud fra brinten afføder meget procesvarme. Den målsatte brintproduktionskapacitet i 2030 vil formentlig medføre en procesvarme svarende til en tredjedel af al dansk fjernvarme.
PtX produktionen vil i vid udstrækning komme til at ligge på de samme fjernvarmenet som affaldsforbrændingen, da det er her CO2-kilderne findes, og på de pågældende net vil PtX varmen fylde meget. Da PtX helst skal køre kontinuert, betyder det, at der vil være stort varmeoverskud om sommeren, og det kan igen betyde, at varmen fra affaldsforbrænding vil miste sin første prioritet på fjernvarmenettene. Det kan derfor blive attraktivt at trække affaldsforbrænding væk fra sommerhalvåret og gemme affaldet som brændsel til vinterhalvåret.
Det kræver, at affaldet gøres lagerstabilt, så det ikke behøver at blive brændt med det samme. Her kommer det centrale sorteringsanlæg ind, for på dette anlæg sorteres også det biologiske affald fra, og restaffaldet efter sorteringsanlægget kan lettere gøres lagerstabilt. Der er en væsentlig samfundsøkonomisk gevinst i på denne måde at kunne konvertere den ikke-genanvendelige del af affaldet til et brændsel til vinterbrug. Og det vil gøres muligt med restaffaldssortering.
Producentansvar:
Ordningen for udvidet producentansvar for emballage træder i kraft i 2025. Princippet i producentansvaret er, at producenter/emballagebrugere skal tage ansvar for genanvendelse eller genbrug af emballagen, når den opstår som affald efter endt brug.
Der lægges fra dansk side op til, at ordningen baserer sig på kildesortering, således at ansvaret for emballageaffaldet overtages af producenten/emballagebrugeren (den der emballerer sit produkt før salget) efter kildesorteringen og indsamlingen af det kildesorterede affald. Men da effektiviteten af kildesorteringen er flaskehalsen i systemet, så er det begrænset, hvor stor en del af ansvaret for effektiv udsortering producenten/emballagebrugeren reelt kan tage på sig.
Vores evne til at sortere affald i de rette spande i husholdningen varierer fra borger til borger, men er som før nævnt ikke god. Især i de større byer og især for etagebyggeri kan udsorteringsprocenten ligge meget lavt, helt ned til mellem 20 og 30 procent. I Norge er den samlede effektivitet, for den del af affaldet, der kildesorteres, på 23,9 procent udsortering af plastaffaldet (Grønt Punkt, 2022).
Heraf tabes formentlig efterfølgende halvdelen som reject i den videre finsortering før marked. Så producentansvaret bliver i højere grad et borgeransvar, når det er afhængigt af kildesortering, og det kan være svært for producenten/emballagebrugeren at påvirke borgeren til at sortere rigtigt.
Det er altså enklere at designe emballagen og mærke den til genkendelse af en sensor eller et kamera på et sorteringsbånd på det centrale anlæg. Her kan mærkningsteknologi, sensorteknologi og kunstig intelligens spille sammen og den teknologiske udvikling gå hånd i hånd. Det er også en vej, der i vid udstrækning forfølges af plastproducenter og emballagebrugere og af producenter af sorteringsteknologi. Af samme årsag anbefales den automatiserede sortering også af producentansvarsordningerne i Norge og Holland som vejen til at administrere producentansvaret.
Økonomi:
Eftersortering Fyn-sekretariatet har analyseret og sammenlignet økonomien i kildesortering kontra restaffaldssortering af plast og papkartoner og flere projekter på Syddansk Universitet har ydermere sammenlignet samfundsøkonomien pr. kg plast genvundet ved kildesortering og restaffaldssortering med almindelig fossil plast og PtX plast.
Disse analyser viser samstemmende, at omkostningen ved kildesortering er størst, og at både central sortering fra restaffaldet og PtX plast er væsentligt billigere. Den største del af omkostningen ved kildesortering ligger i indsamlingen, og heraf er arbejdslønnen den største del. I en velfærdsøkonomi som den danske er lønomkostningen ofte den mest betydende, og derfor går økonomisk optimering ofte mod at spare manuelt arbejde i videst muligt omfang.
Af samme grund er vi et førende land på automatisering og robotter inden for produktionssektoren. For affaldssektoren er det endnu mere oplagt, at værdien i det håndterede gode er minimal i forhold til omkostningen ved at håndtere det, og der er ingen tvivl om, at både teknologisk og økonomisk er automatisering den rigtige vej for affaldshåndtering.
Teknologiudvikling og eksport:
Den teknologiske udvikling går stærkt på sensorteknologi, billedgenkendelse med vision/kamera-teknologi, kunstig intelligens & machine learning, og Danmark er allerede verdensførende på dele af disse områder. Teknologiernes evne til hurtigt at genkende emner på deres form og materialer på deres kemiske sammensætning er god og bliver kun bedre.
Teknologierne er gennem mange år anvendt i automatiseret affaldssortering og bliver det i stigende grad. De tillader håndtering af store mængder pr. tidsenhed på store anlæg med et minimalt tidsforbrug/lønomkostning pr. ton affald. Tilsvarende går den teknologiske udvikling – og implementering – meget stærkt på PtX området, og Danmark satser meget stærkt på at tage en førerposition på dette område også.
De første fuldskala PtX anlæg er under opførelse nær Sønderborg og Aabenraa, det første med forventet idriftsætning i stor skala allerede sommeren 2023. Der er ikke meget innovation, teknologiudvikling og eksporteventyr i at købe tyske affaldslastbiler og spande til kildesortering, og det ville være ærgerligt at miste de muligheder, der ligger på de teknologiområder, der er beskrevet her.
Tidsforbrug og plads i husstanden:
Nogle borgere er glade for at sortere deres affald, mens andre gerne vil være fri for at sortere helt så meget. I de økonomiske sammenligninger beskrevet ovenfor er borgerens tidsforbrug ikke tillagt en økonomisk værdi, men mange samfundsøkonomer vil argumentere for, at det bør det være. Det ville øge omkostningen ved kildesortering. I nogle husstande er pladsen begrænset, og nogle borgere ville være glade for at kunne reducere antallet af spande.
Erfaringer med restaffaldssortering i udlandet
I flere lande vinder restaffaldssortering større og større udbredelse de senere år. Det gælder fx Holland og Norge. Det er i den sammenhæng interessant, at man i disse lande mange steder går bort fra kildesorteringen af plast og drikkevarekartoner efter at have etableret sortering af restaffaldet, fordi man erkender, at kildesorteringen så bliver en unødig ekstraomkostning, der ikke bidrager med ekstra værdi, når først det centrale sorteringsanlæg er etableret. I Holland gælder det fx 17 kommuner, der har droppet kildesortering i perioden 2019 til 2021.
Analyserne præsenteret her er uddybet og underbygget med referencer i notat vedlagt her.
