Indsendt af
Syddansk Universitet
Resumé
Dette indsatsområde sigter mod en omlægning af den danske affaldssektor mod større grad af ressource- og materialegenvinding og bedre integration af affaldssektoren i fremtidens energi- og transportsystemer.
I det fremtidige energisystem med fluktuerende vindkraft vil der være store perioder, hvor elektricitet ikke er meget værd, mens perioder med vindstille vil afføde en høj markedspris for el.
Endvidere vil salg af fjernvarme blive mindre attraktivt, fordi fjernvarme i høj grad forventes produceret ud fra el-overskud fra vindkraften. Dette, sammen med øgede markedspriser for ressourcer og materialer generelt, forventes derfor stort økonomisk incitament for de her beskrevne teknikker til at udsortere og nyttiggøre affaldets materiale- og brændselspotentiale bedre.
Udfordring og muligheder
Den danske affaldssektor har historisk været førende. Vi er for længe siden holdt op med at deponere brændbart affald, og vi har indtil nu været bedst i verden til at genvinde og nyttiggøre affaldets energiindhold både til elektricitet og fjernvarme.
Men fremover vil de tekniske og økonomiske rammebetingelser ændre sig væsentligt, og sektoren står foran en transition mod en større grad af materialegenvinding og bedre tilpasning til fremtidens energisystem.
Dels betyder dramatiske ændringer i markedspriser for vise ressourcer som fosfor, metaller og sjældne jordarter stærkt øget motivation for genvinding af ressourcer fra affaldet. Dels betyder energisystemets overgang til fluktuerende vedvarende energi, at affaldssektoren får en særlig rolle i fremtidens energi- og transportsystem, nemlig at bidrage til regulerkraft samt at sikre genvinding af væsentlige kulstofstrømme til brug for bl.a. transportbrændsler.
Begge disse innovations-drivere forudses at bevæge affaldssektoren væk fra den hidtidige ’mass burn’ strategi for dagrenovation og ’mass shredding’ strategi for produktaffald mod et mere intelligent affaldssystem, hvor vitale ressourcer genvindes.
Et væsentligt problem ved større grad af sortering og genvinding er imidlertid, at det har vist sig vanskeligt at basere dette på en høj grad af velvilje og deltagelse i udvidet kildesortering i husstanden, og kildesorteringsordninger indebærer ofte en relativt ringe sorteringseffektivitet.
En høj grad af central, automatiseret sortering er derfor attraktiv, og det åbner nye muligheder for avancerede vision- og sensing teknikker til genkendelse af objekter og materialer samt robot-teknologi til objekt-sortering på visse affaldsstrømme. Sådanne teknikker er i mindre grad taget i brug i affaldssektoren i udlandet, og kan videreudvikles herfra samt overføres fra andre områder, eksempelvis produktionssektoren, og videreudvikles/tilpasses betingelserne for brug på affaldsstrømme.
Målsætning
Målsætningen er at udvikle og implementere løsninger til central, automatiseret sortering af affald med henblik dels på ressource- og materiale genvinding, dels på udsortering af fraktioner, der kan indgå i energisystemet som brændsler til regulerkraft eller i transport-sektoren som råvarer til transportbrændsler.
Målsætningen er endvidere at bygge på danske kompetencer inden for vision- og sensing baseret genkendelse af objekter og materialer, samt robot-baseret sortering for visse affaldstyper, og at skabe grundlaget for store danske eksport-muligheder af teknologi til avanceret central affaldssortering.
Innovationsbehov
Den danske affaldssektor er kendetegnet ved at bestå af et meget stort antal aktører. Kommunerne står for den strategiske planlægning, mens de enkelte opgaver i form af kildesortering i hustanden, indsamling af dagrenovation, drift af genbrugspladser, samt efterfølgende behandling i form af affaldsforbrænding, shredding mv., er lagt ud til en lang række overvejende private aktører.
Innovationen mod større grad af sortering og materialegenvinding og mere integreret nyttiggørelse til regulerkraft og transportbrændsler skal ske i et samspil mellem disse aktører, således at bl.a. graden af kildesortering og central, automatiseret sortering optimeres holistisk.
Der er behov for at udvælge nogle pilot-cases, hvor enkelte kommuner og udvalgte aktører indgår i forsøg med forskellige logistiske og teknologiske kombinationer. Der findes oplagte muligheder bl.a. i det sydjyske område, hvor virksomheden Dansk Affald varetager affaldsindsamling for en række kommuner.
Forskning og udvikling bør gribes an som en krydsbefrugtning af den eksisterende kompetence inden for vision-, sensing og robotics inden for andre områder med viden om affaldskarakteristika samt den hidtidige erfaring med disse teknikker anvendt på affald i udlandet og i beskedent omfang herhjemme. Erfaringerne integreres i affaldsundervisning, afgangsprojekter og ph.d. projekter på ingeniøruddannelserne.
De danske forudsætninger
Vi har meget stor kompetence på vision- og sensing teknikker til objekt- og materiale genkendelse i Danmark og samtidig meget stor viden om affald og affaldsstrømmes karakteristika. Potentialet for at krydsbefrugte disse kompetencer er stort.
Den ambitiøse danske energiaftale og potentialet for at integrere affaldssektoren i energisystemet vurderes endvidere at kunne give dansk affaldsteknologi et forspring med gode fremtidige forretningspotentialer i udlandet, efterhånden som omlægning til vedvarende energi følger i udlandet.
Den danske affaldssektor består endvidere af en stor underskov af SMVer, der hurtigt vil kunne adaptere nye sorteringsteknikker. Visse virksomheder som fx ElDan og Dansk Affald anvender allerede sådanne sorteringsteknikker i et mindre omfang.
Effekter og potentialer
Effekten af den beskrevne omstilling af affaldssektoren er en langt større grad af ressource- og materialegenvinding samt en integration af sektoren med energi- og transportsystemet, som er nødvendig for at realisere energiaftalen og omstillingen til vedvarende energi generelt.
I det fremtidige energisystem med fluktuerende vindkraft vil der være store perioder, hvor elektricitet ikke er meget værd, mens perioder med vindstille vil afføde en høj markedspris for el.
Endvidere vil salg af fjernvarme blive mindre attraktivt, fordi fjernvarme i høj grad forventes produceret ud fra el-overskud fra vindkraften. Dette, sammen med øgede markedspriser for ressourcer og materialer generelt, forventes derfor stort økonomisk incitament for de her beskrevne teknikker til at udsortere og nyttiggøre affaldets materiale- og brændselspotentiale bedre.