Die beschleunigte globale Erzeugung von kommunalen Festabfällen, gekoppelt mit steigenden Energieanforderungen, stellt eine der drängendsten Nachhaltigkeitsherausforderungen des 21. Jahrhunderts dar. Konventionelle Abfallentsorgungswege wie Deponierung und Verbrennung verschärfen die Umweltzerstörung und den Ressourcenverlust. In Reaktion darauf haben sich thermochemische Technologien – speziell die hydrothermale Carbonisierung (HTC), die mikrowellenunterstützte Verarbeitung und die Pyrolyse – als vielversprechende Strategien zur Abfallverwertung und erneuerbaren Energierückgewinnung erwiesen. Diese Übersichtsarbeit untersucht kritisch die jüngsten Fortschritte in diesen Technologien und betont ihre Rolle bei der Umwandlung verschiedener Abfallströme in hochwertige Energieträger und kohlenstoffreiche Materialien. Eine vergleichende Analyse zeigt, dass die HTC effizient unter subkritischen Wasserbedingungen arbeitet und Hydrochar mit anpassbaren physikochemischen Eigenschaften produziert, die ideal für die Bodenverbesserung und Kohlenstoffbindung sind. Die mikrowellenunterstützte Verarbeitung bietet eine schnelle, gleichmäßige Erwärmung bei niedrigerem Energieaufwand und kürzeren Reaktionszeiten, was die Skalierbarkeit und Effizienz des Prozesses verbessert. Die Pyrolyse, eine etabliertere Technologie, liefert hohe Erträge an Bio-Ölen und Synthesegasen, die für die Kraftstoffproduktion und chemische Synthese geeignet sind. Dennoch bestehen Abwägungen im Hinblick auf das Energiebilanz, die Prozessoptimierung und das Emissionsmanagement. Schlüsselergebnisse zeigen, dass hybride Ansätze, Katalysatorinnovationen und die Integration mit erneuerbaren Systemen die gesamte Energieeffizienz und Umweltleistung erheblich verbessern können. Zukünftige Forschungen sollten sich auf techno-ökonomische Bewertungen, Analysen der Lebenszyklusen-Nachhaltigkeit und Pilotmaßnahmendemontrationen konzentrieren, um die Kluft zwischen Laborerfolg und industrieller Umsetzung zu schließen und den globalen Übergang von Abfall zu Wohlstand voranzutreiben.
Saleh et al. (Sat,) haben diese Frage untersucht.