In den vergangenen Jahrzehnten hat sich die morphologische Zusammensetzung der Abfälle sehr stark verändert. Bestanden früher bis zu 70 % der Abfälle aus Lebensmittelresten, Textilien, Papier und Holz und nur 30 % aus Polymeren, so hat sich das Verhältnis heute vollständig umgekehrt: Bis zu 70 % der Abfälle sind Polymere. Ihre natürliche Zersetzung dauert Jahrzehnte bis Jahrhunderte. Fachleute erwarten, dass bis 2030 rund 90 % der Abfälle aus Polymeren, Kunststoffen, mehrschichtigen Verbundverpackungen (Tetra Pak) sowie Innenverkleidungen von Fahrzeugen und Flugzeugen bestehen werden, um nur einige zu nennen. Andererseits hat die Verbrennung dieser Abfallstoffe noch stärkere schädliche und toxische Auswirkungen auf die Umwelt. Die überwiegende Mehrheit der eingesetzten Entsorgungstechnologien erfüllt aus Sicht der Umweltsicherheit die regulatorischen Anforderungen bereits heute nicht mehr. Weltweit steigt der Verbrauch unterschiedlichster Produkte und Rohstoffe, das Abfallaufkommen wächst immer schneller, und wirksame moderne Entsorgungstechnologien sind in kritisch geringem Umfang verfügbar.
Die wichtigsten Verfahren der Abfallbeseitigung sind heute die Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen. Der Prozess läuft in Hochöfen und Zementöfen ab; hinzu kommt die Sortierung mit anschließender Ablagerung der Reststoffe auf Deponien. Bei der Verbrennung von 1 t Abfall entstehen 3500 m³ Rauchgas, das Ruß und eine Reihe hochgiftiger Stoffe enthält – Furane, Dioxine, Naphthalin und Stickstoffverbindungen, um nur einige zu nennen. Das erfordert aufwendige Reinigungsverfahren, die konstruktionsbedingt einen Wirkungsgrad von 60 bis 65 % erreichen, was eine erhebliche Umweltbelastung mit offensichtlichen Folgen für die menschliche Gesundheit nach sich zieht. Der massive Anstieg der Krebserkrankungen fällt zeitlich mit dem Beginn des industriellen Einsatzes der Müllverbrennungstechnologien als Entsorgungsverfahren seit Anfang der 70er-Jahre des vergangenen Jahrhunderts zusammen. Unter dem Gesichtspunkt der industriellen Anwendbarkeit und der Umweltkennwerte ist die Lichtbogen-Plasmavergasung derzeit das wirksamste Verfahren der Abfallbeseitigung.
Die Vergasung erfolgt mit Luftplasma, das durch eine Hochspannungsentladung zwischen den Elektroden erzeugt wird; unter der Wirkung hoher Temperaturen zerfällt der Abfallstoff dabei in seine elementaren Bestandteile. Die Vergasung der Abfälle liefert Synthesegas als Hauptprodukt der Verwertung. Die wesentlichen Nachteile des Verfahrens sind der hohe Preis der Elektroden und ihre kurze Standzeit von durchschnittlich bis zu 400 Stunden. Daneben ist für die Abfallbeseitigung die Niedertemperaturpyrolyse weit verbreitet, die sich durch niedrige Betriebskosten und gute Umweltkennwerte auszeichnet.
Ihr wesentlicher Nachteil besteht darin, dass die gewonnenen Verwertungsprodukte – Pyrolyseöl und Pyrolysekoks – keine Endprodukte sind und für die kommerzielle Nutzung weiterverarbeitet werden müssen. Der aussichtsreichste Weg der Abfallbeseitigung wird in naher Zukunft die Verknüpfung mehrerer Verfahren in einem einzigen technologischen Kreislauf sein: Sortierung + Pyrolyse + Plasmavergasung. Die Sortierung ist die Rückgewinnung verwertbarer Stoffe aus dem Abfall. Die Pyrolyse ist die wirtschaftliche Erzeugung fester und flüssiger kohlenstoffhaltiger Stoffe aus Abfall. Die Plasmavergasung ist die Umwandlung sämtlicher Rückstände und Zwischenprodukte der Abfallbehandlung in Synthesegas.