Von Dual-Stream-Tonnen bis zum chinesischen National Sword: Jede Lösung für Amerikas Recyclingproblem hat ein neues geschaffen.
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Matanya Horowitz hat einen Pitch, der fast zu sauber klingt. Sein Unternehmen, AMP, setzt Kameras und Roboterarme ein, die etwa 90 % des Materials, das eine Recyclinganlage durchläuft, identifizieren und sortieren können. "So ziemlich alles, was Sie und ich identifizieren können, kann es lernen zu identifizieren," sagte Horowitz kürzlich zu Quartz.
Die Roboter melden sich nicht krank. Es ist ihnen egal, in welches Land ein Schiffscontainer unterwegs ist. Was sie noch nicht können, ist Käufer für das zu zaubern, was sie sortieren.
Dieses Dilemma liegt im Zentrum einer Recyclingindustrie, die 40 Jahre damit verbracht hat, das falsche Problem zu lösen. Die Recyclingquote in den USA stieg von etwa 16 % im Jahr 1990 auf etwa 35 % im Jahr 2017 und stagnierte dann. Sie liegt seit fast zwei Jahrzehnten bei etwa 32 %, laut der Umweltschutzbehörde. Jede Generation technologischer oder logistischer Lösungen hat eine Einschränkung gelöst und eine andere verschärft. KI-gestützte robotische Sortierung ist der neueste Eintrag in dieser Abfolge.
Vor Mitte der 1990er Jahre sortierten die amerikanischen Haushalte, die überhaupt recycelten, den größten Teil selbst. Die Bewohner trennten Metalle, Glas und Kunststoffe in einen Behälter und Zeitungen in einen anderen. Jeder Materialtyp hatte seinen eigenen Sack, der von Lastwagen mit drei oder mehr Fächern gesammelt wurde.
Das Material, das die Verarbeitungsanlagen erreichte, war sauber und marktfähig. Die Kontaminationsraten waren niedrig. Aber das Sortieren war unbequem, und Unannehmlichkeiten hielten die Teilnahme gering. Städte konnten nur so viel Material abzweigen, wie Haushalte bereit waren vorzubereiten.
1989 wurde Phoenix zu einer der ersten Städte, die das Single-Stream-Recycling einführten, ein System, das alle recycelbaren Materialien in einem einzigen Behälter zur Sortierung in einer Verarbeitungsanlage sammelt. Die Sammelzeit wurde halbiert. Bis 1993 hatte Phoenix eine groß angelegte Materialrückgewinnungsanlage gebaut – eine industrielle Anlage, die gemischte recycelbare Materialien nach Materialtyp sortiert – und begann, gepresste Materialien in großen Mengen zu verkaufen.
Das Modell verbreitete sich schnell. Laut Scientific American, stieg die Zahl der Wiederaufbereitungsanlagen, die für das Single-Stream-Recycling ausgestattet sind, von einer Handvoll im Jahr 1995 auf 93 im Jahr 2003. Ein Glasdon-Bericht stellte fest, dass der Anteil der Kommunen, die Single-Stream-Systeme verwenden, von 29 % im Jahr 2005 auf 80 % im Jahr 2015 gestiegen ist. Branchenverbände argumentierten, dass die konsolidierten LKW-Routen und die reduzierte Anzahl von Behältern die Kosten für die Abholung am Straßenrand um bis zu 40 % senken könnten.
Die Einsparungen bei der Sammlung jedoch gingen auf Kosten der Einrichtungen. Zerbrochenes Glas in Papierballen eingebettet. Restflüssigkeit aus Flaschen durchnässte Pappe. Das resultierende Produkt war schmutziger, und die Käufer zahlten weniger dafür. Die Institut für lokale Selbstversorgung stellte fest, dass die Kontaminationsraten in Einstromprogrammen etwa 10 Prozentpunkte über den Zweistromniveaus lagen. Die Betriebskosten in Einstromanlagen lagen etwa 8 % höher, und die Investitionskosten etwa 35 % höher im Durchschnitt.
Jahrelang hatte das Kontaminationsproblem ein Ventil: China.
Amerikanische Entsorger konnten kontaminierte Einstrommaterialien in Ballen pressen, in Container laden und mit Gewinn über den Pazifik schicken. Chinas Recyclingprozessoren verarbeiteten fast die Hälfte des recycelbaren Abfalls der Welt über 25 Jahre, gemäß Yale Environment 360.
Die Vereinbarung verschleierte die Kontaminationskrise, die das Single-Stream-Recycling verursacht hatte. Sie beseitigte auch jeden Anreiz, inländische Verarbeitungskapazitäten aufzubauen. Jahrzehntelange Abhängigkeit von chinesischen Käufern hatte die Entwicklung von US-Infrastruktur und Binnenmärkten erstickt.
Dann endete die Vereinbarung plötzlich. Peking verbot am 1. Januar 2018 24 Kategorien von Feststoffmüll und begrenzte den zulässigen Kontaminationsgrad für Kunststoffimporte auf 0,05 %, gegenüber den zuvor tolerierten 10 %. Die Politik, bekannt als National Sword, zog eine Linie, die die meisten US-Anlagen nicht annähernd erreichen konnten.
Die Folgen waren unmittelbar. Die Solid Waste Association of North America stellte fest, dass National Sword zu einem Umsatzrückgang von 50 % aus dem Verkauf von recycelbarem Material am Straßenrand führte. Die Kontamination in Materialrückgewinnungsanlagen, die zwischen 15 % und 25 % lag, kostete Recyclingprogramme jährlich mehr als 1 Milliarde Dollar. Einige Sammelprogramme wurden eingestellt. Andere verschärften ihre Listen akzeptierter Materialien. Einige, laut Governing, schickten ihre recycelbaren Materialien auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen.
Wissenschaftler der Universität von Georgia kam zu dem Schluss, dass das Verbot bis 2030 111 Millionen Tonnen Plastikmüll verdrängen würde. Eine separate Studie der Universität in Buffalo, veröffentlicht in der Zeitschrift Sustainability, ergab, dass der in den USA deponierte Kunststoff nach Inkrafttreten des National Sword um 23,2 % gestiegen ist.
Die Krise zwang die Branche, sich nach innen zu richten, wie es jahrzehntelanger allmählicher Fortschritt nie getan hatte. Waste Management hat seitdem 1,4 Milliarden US-Dollar in die Recyclingautomatisierung investiert, und Unternehmen wie AMP setzen Computer Vision und Roboterpicker ein, die Material sortieren können, das kein menschlicher Sortierer erfassen würde.
Die Technologie ist leistungsfähiger als alles, was die Branche zuvor hatte. Was sie nicht herstellen kann, ist Nachfrage. Käufer existieren nur für einen Bruchteil dessen, was diese Systeme aus dem Abfallstrom ziehen können. Ohne sie ist das sortierte Material immer noch Abfall.
Selbst wenn die Roboter bereit sind, ist der Markt es noch nicht.
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