Ein neuer Weg zur Bewertung der Recyclingfähigkeit von Produkten mittels Statistischer Entropie: Fallbeispiel Mobiltelefone

ZusammenfassungStatistische Entropie kann zur Bewertung von unterschiedlichen Verfahren der Abfallwirtschaft herangezogen werden. Führt das Verfahren zu einer Separierung und damit Konzentrierung einzelner Materialien oder Stoffe, so entspricht dies einer niedrigen Statistischen Entropie, kommt es jedoch zu einer Vermischung und Verdünnung, erhöht sich diese. Recyclingverfahren haben beispielsweise das Ziel, konzentrierte Recyclingoutputs aus einem gemischten Abfallinput zu generieren, was einer Reduzierung der Statistischen Entropie entspricht. Eine Bewertung mittels Statistischer Entropie kann jedoch auch für Produkte selbst verwendet werden. Hierbei werden die Materialzusammensetzung und der Aufbau von Produkten mittels Statistischer Entropie bewertet. Komplexe Produkte, die aus einer Vielzahl von Materialien bestehen, weisen tendenziell eine höhere Statistische Entropie und eine schlechtere Recyclingfähigkeit auf als Produkte, die nur aus einigen wenigen Materialien zusammengesetzt sind. Die Statistische Entropie kann daher als Maß für die Recyclingfähigkeit von Produkten betrachtet werden. Anhand einer Fallstudie zu unterschiedlichen Generationen von Mobiltelefonen wird die Anwendung der neuen Bewertungsmethode demonstriert. Die Ergebnisse der Fallstudie zeigen, dass sich die Bewertung mittels Statistischer Entropie dafür eignet, die produktinhärente Recyclingfähigkeit von Produkten zu bewerten und dabei wichtige Einblicke in das Design for Recycling von Produkten zu liefern. Als Planungs- bzw. Entscheidungstool angewandt, könnte der neue Bewertungsansatz helfen, die Weichen für eine effektive Kreislaufwirtschaft bereits im Produktdesign zu stellen und so in Folge ein besseres Recycling zu ermöglichen.

Oberstes Ziel: regional Kreisläufe schließen

Durch „Design for Recycling“ und Ausbau eigener Recyclingaktivitäten will die Alpla Group, ein Spezialist für Verpackungslösungen und Recycling aus Österreich, erreichen, dass Verpackungen weltweit in regional geschlossenen Recyclingkreisläufen gehalten werden, auch um dadurch Vermüllung zu vermeiden.

WENIGER IST HEUTZUTAGE MEHR

Nachhaltigkeit bestimmt die Verpackungsstrategien für Eigenmarken des Drogerie- und Lebensmittelhandels. Sie folgen dem „Design for Recycling“-Prinzip und wollen nur so viel Verhüllung, wie unbedingt nötig ist.

Design for Recycling Principles Applicable to Selected Clean Energy Technologies: Crystalline-Silicon Photovoltaic Modules, Electric Vehicle Batteries, and Wind Turbine Blades

The global growth of clean energy technology deployment will be followed by parallel growth in end-of-life (EOL) products, bringing both challenges and opportunities. Cumulatively, by 2050, estimates project 78 million tonnes of raw materials embodied in the mass of EOL photovoltaic (PV) modules, 12 billion tonnes of wind turbine blades, and by 2030, 11 million tonnes of lithium-ion batteries. Owing partly to concern that the projected growth of these technologies could become constrained by raw material availability, processes for recycling them at EOL continue to be developed. However, none of these technologies are typically designed with recycling in mind, and all of them present challenges to efficient recycling. This article synthesizes and extends design for recycling (DfR) principles based on a review of published industrial and academic best practices as well as consultation with experts in the field. Specific principles developed herein apply to crystalline-silicon PV modules, batteries like those used in electric vehicles, and wind turbine blades, while a set of broader principles applies to all three of these technologies and potentially others. These principles are meant to be useful for stakeholders—such as research and development managers, analysts, and policymakers—in informing and promoting decisions that facilitate DfR and, ultimately, increase recycling rates as a way to enhance the circularity of the clean energy economy. The article also discusses some commercial implications of DfR. Graphical Abstract

Design for and from Recycling: A Circular Ecodesign Approach to Improve the Circular Economy

In the context of a circular economy, one can observe that (i) recycling chains are not adapted enough to the end-of-life products they have to process and that (ii) products are not sufficiently well designed either to integrate at best their target recycling chain. Therefore, a synergy between product designers and recycling-chains stakeholders is lacking, mainly due to their weak communication and the time-lag between the product design phase and its end-of-life treatment. Many Design for Recycling approaches coexist in the literature. However, to fully develop a circular economy, Design from Recycling also has to be taken into account. Thus Re-Cycling, a complete circular design approach, is proposed. First, a design for recycling methodology linking recyclability assessment to product design guidelines is proposed. Then, a design from recycling methodology is developed to assess the convenience of using secondary raw materials in the design phase. The recyclability of a smartphone and the convenience of using recycled materials in a new cycle are both analyzed to demonstrate our proposal. The Fairphone 2® and its treatment by the WEEE French takeback scheme are used as a case study.

Packaging paper coated with PLA

Nowadays, eco-design of products is becoming one of the most important directions at packaging development. Efficient use of materials, use of materials from renewable sources, design for recycling and reuse are especially important. In our research, we were interested in the development of sustainable, biodegradable protective paper packaging. In order to make packaging resistant against water, paper was coated with a biodegradable biopolymer, instead of using synthetic polymer. The base packaging paper was coated with a PLA solution, which was obtained by dissolving PLA pellets in dichloromethane. Two different concentrations were used. Technological and surface properties of coated paper were determined. The results of analyses have shown that sustainable packaging paper with good surface properties and barrier against water can be obtained by coating it with a PLA solution. Comparison with a commercial packaging paper has shown, that for PLA coated paper even higher water resistance was obtained.