Naarmate steden en systemen groter worden, wordt de hoeveelheid afval dan ook groter?

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

steden-en-afval-schaling — De studie onderzoekt hoe drie soorten afvalproductie – vast stedelijk afval, afvalwater en de uitstoot van broeikasgassen – schalen met de grootte van de stad (afbeelding tegoed: Elisa Heinrich Mora).

Een recente studie probeert de toekomstige toestand van stedelijke ecosystemen te voorspellen en suggereert de noodzaak van een nieuwe afvalwetenschap.

Levende systemen zijn geëvolueerd om afval te reconstrueren – wezens als mestkevers vullen een ecologische niche in het afbreken van de uitwerpselen van andere organismen – maar afval is een probleem dat menselijke systemen nog steeds teistert.

Terwijl de wereldbevolking blijft groeien en snel verstedelijkt – volgens de Verenigde Naties zal tweederde van de mensen in 2050 stadsbewoner zijn – veroorzaakt ons afval een groeiende wereldwijde crisis. Microplastics bedekken de planeet en infiltreren ons lichaam, afvalwater vervuilt onze waterwegen en de uitstoot van broeikasgassen is de drijvende kracht achter de mondiale klimaatverandering.

“Wij als samenleving hebben de neiging de onaangename kant van onze productie te negeren”, zegt Mingzhen Lu, een assistent-professor aan de New York University en voormalig SFI Omidyar Complexity Fellow.

Lu en SFI-professor Chris Kempes zijn co-corresponderende auteurs op een nieuw papier gepubliceerd Natuursteden dat de afvalproductie onderzoekt als een functie van stedelijke systemen.

“De belangrijkste vraag is of afval meer of minder efficiënt wordt geproduceerd naarmate systemen opschalen, en hoe groot de recyclinglast als gevolg daarvan is”, zegt Kempes.

Om deze vraag te beantwoorden, gebruikten de auteurs de schaaltheorie om afvalproducten – vast stedelijk afval, afvalwater en de uitstoot van broeikasgassen – uit meer dan duizend steden over de hele wereld te analyseren. Schaaltheorie wordt in de biologie gebruikt om te beschrijven hoe de fysiologie van organismes verandert met de lichaamsmassa, en het bleek relevant om te begrijpen hoe de afvalproductie schaalt met de groei van een stad.

“De schaaltheorie stelde ons in staat om overkoepelende brede patronen te extraheren en de individualiteit van elke stad te overstijgen”, zegt Lu.

De resulterende patronen laten duidelijke verschillen zien in de afvalproductie naarmate steden groeien. Vast afval schaalt lineair: omdat het gebonden is aan de individuele consumptie, neemt het in hetzelfde tempo toe als de bevolkingsgroei. Daarentegen schaalt de productie van afvalwater superlineair, terwijl de emissies sublineair schalen. Met andere woorden: grotere steden dragen onevenredig meer vloeibaar afval bij dan kleinere steden, maar stoten minder broeikasgassen uit. De resultaten suggereren een schaalvoordeel voor emissies, aangezien groei doorgaans een efficiëntere energie- en transportinfrastructuur met zich meebrengt, maar een diseconomie voor vloeibaar afval.

Steden hebben de neiging af te wijken van de universele schaalwet naarmate ze rijker worden. Steden met een hoger BBP per hoofd van de bevolking genereren over de hele linie meer afval, wat de relatie tussen afvalproductie en economische groei onderstreept.

De bevindingen benadrukken de noodzaak van een nieuwe kennis van afval die kan helpen de toekomstige toestand van stedelijke ecosystemen te voorspellen en beleid kan informeren om afval te verminderen en de duurzaamheid te verbeteren.

“Schimmels hebben ontdekt hoe ze het lignine-afval van bomen kunnen afbreken en hebben duurzame ecosystemen gecreëerd die honderden miljoen jaar meegaan”, zegt Lu. “We nemen het op en gooien het weg – we kunnen het afval uit onze samenlevingen niet langer over het hoofd zien.”

Lees het artikel ‘Wereldwijde schaalvergroting van de afvalproductie in stedelijke systemen’ in Natuursteden (17 januari 2024) DOI: https://doi.org/10.1038/s44284-023-00021-5