НОВОСТИ

Роль химической переработки полимерных отходов

Пьер Бенабидес из Eco Entreprises Quebec (ÉEQ, Канада) рассматривает ситуацию и задает вопрос: приведет ли молекулярная или химическая переработка полимерных отходов к революции в отрасли? Если миллиарды инвестиций, объявленных владельцами торговых марок и нефтехимическими компаниями за последний год, являются каким-либо намеком, похоже, что новаторские решения проблемы переработки отходов полимеров не за горами.
Химическая переработка, однако, не нова, так почему такой энтузиазм по поводу этих решений в последнее время? Список ответов возглавляет констатация того, что в сейчас это является общественной проблемой. Владельцы брендов и правительства привержены повышению способности полимеров к вторичной переработке, а также увеличению доли переработанной полимерной упаковки.
Недавний отчет Closed Loop Partners определил около 60 «трансформационных технологий». Большинство компаний, работающих в сфере чистых технологий, находятся на стадии решения этой проблемы. Следующие один-три года позволят им продемонстрировать, работает ли их процесс в качестве пилотного в промышленном масштабе.
Исходя из этого, в феврале прошлого года Éco Entreprises Quebec и Citeo (Франция), организации в системе расширенной ответственности производителя (РОП) за упаковку, провели Форум по полимерным решениям. Основной целью мероприятия было ускорение инноваций, чтобы достичь промышленного масштаба для 13 технологических компаний, занимающихся химической переработкой ПЭТ, ПЭ, ПП, ПС и даже многослойных пленок. Организации РОП, такие как ÉEQ и Citeo, должны играть активную роль, чтобы стимулировать успех переработки полимеров, по одной основной причине: они представляют владельцев брендов, которые уже платят за высокопроизводительную программу по переработке и обещают увеличить содержание переработанных материалов в своей упаковке.
Почему повысить уровень вторичной переработки полимеров так сложно? Достижение целевых показателей не может быть достигнуто только путем механической переработки. Действительно, механическая переработка представляет технические и экономические проблемы.
Наиболее важным является вопрос качества. Полимеры содержат добавки, клеи, минеральные наполнители и красители, которые снижают качество переработанного полимера по сравнению с первичным. В своем отчете о спросе на вторичный полимер на рынке в 2018 году «More Recycling» указывает, что второй наиболее часто упоминаемой причиной от производителей является «недостаточно вторичного полимера, соответствующего нашим спецификациям».
Кроме того, существует спрос производителей на сортировку по цветам, процесс, который требует значительных объемов, но не распространен в отрасли. Поскольку большинство полимерной упаковки не сортируется по цвету MRF или переработчиками, часто получается серо-зеленоватая перерабатываемая смола, что ограничивает конечное использование для непрозрачных изделий. Наконец, что не менее важно, полимер не может быть бесконечно механически переработан, так как он теряет некоторые свои механические и эстетические свойства с каждым циклом переработки, независимо от того, насколько хорошо выполняется процесс. Кроме того, бесконечная рециркуляция по замкнутому циклу невозможна, учитывая современные методы утилизации.
В конце концов, остается один вопрос: как можно достичь переработанного контента, на который ориентируются владельцы брендов и некоторые правительства, причем лидируют ЕС и Канада? Согласно последнему отчету Closed Loop Partners, «37 крупнейших мировых потребительских брендов и ретейлеров… публично взяли на себя обязательства использовать вторично переработанные полимеры в упаковке для своей продукции в течение следующих 10 лет…». Текущие прогнозы указывают на новый реальный спрос от 5 до 7,5 млн т к 2030 году». Это превышает текущее наличие на 200–300 %.
Молекулярная или химическая переработка может предложить дополнительный подход к механической переработке, чтобы обойти технические ограничения и помочь удовлетворить будущий спрос на вторично переработанные полимеры. Молекулярная или химическая переработка является общим термином для ряда различных технологий. В семействе химической переработки технологии переработки полимеров в топливо являются проверенными, а также наиболее используемыми во всем мире. Тем не менее они не ограничивается производством энергии. Фактически, можно выделить три вида технологий химической переработки полимеров.
Рециркуляция путем растворения (или очистки) включает смешивание полимеров с определенным растворителем, который будет реагировать только с полимером требуемого типа, затем разделение смеси, ее фильтрацию и очистку для получения чистого «очищенного» полимера. Там нет модификации полимеров. Полимер не теряет своих механических свойств, чем напоминает первичные полимеры. Кроме того, из разбавленного полимера можно извлечь добавки и красители.
Рециркуляция деполимеризацией (или разложением) включает в себя разрыв связей полимеров для возврата их в мономерное состояние. Существуют различные методы деполимеризации для разрыва молекулярных связей (с использованием ферментов, метанола или гликоля). Каждый из этих методов приводит к получению различных мономеров, которые фильтруют или перегоняют для очистки и экстрагируют красители и добавки. Эти мономеры затем повторно полимеризуются.
Рециркуляция путем пиролиза или газификации включает обработку полимеров нагреванием в отсутствие кислорода для превращения их в жидкое и газообразное топливо. В этой форме они используются в качестве источника энергии или для производства промежуточных соединений, которые в некоторых случаях могут быть использованы для производства новых полимеров.
Поскольку эти трансформационные технологии рассматривают молекулу полимера, они могут выйти за пределы некоторых барьеров, стоящих перед механической переработкой. Удаляя маточную смесь и красители, можно получить неповторимую смолу с точки зрения качества. Кроме того, поскольку молекулярная цепь остается неповрежденной (растворение) или повторно собирается (деполимеризация), не происходит потери механических и эстетических свойств. В этом случае бесконечная замкнутая переработка может быть возможной.
Ускорение инноваций означает переосмысление фактической модели вторичной переработки полимеров, например, путем внедрения более вертикально интегрированных конструкций. Во время Форума по полимерным решениям в Париже ÉEQ и Citeo 325 его участников проявили интерес к этой новой цепочке переработки.
Исходя из отзывов участников форума, организаторы отвели им следующие роли:
MRF и механические переработчики. Химическая переработка не должна превышать долю рынка вторичных полимеров, которые могут быть подвергнуты механической переработке. Тем не менее такая возможность для малоценных или трудно перерабатываемых полимеров должна сохраниться. Затем, в дополнительном подходе, MRF и механические рециклеры могут быть включены в процесс подготовки сырья для химических рециклеров.
Нефтехимические компании. Ввиду низкой цены на первичные полимеры партнерские отношения между первичными производителями, поставщиками технологий и владельцами торговых марок могут снизить существующую структуру затрат на переработку и сделать вторично переработанные полимеры более конкурентоспособными по сравнению с первичными.
Владельцы брендов. Их обязательства использовать больше упаковки из вторично переработанных полимеров и покупать ее у первозданных производителей являются сильным индикатором рынка. Участвуя в этом процессе, владельцы торговых марок также должны пересматривать дизайн упаковки, например, за счет уменьшения количества добавок, влияющих на возможность вторичной переработки.
РОП-организации могут быть в центре этой новой экономической модели. В течение примерно 15 лет в Канаде и 30 лет в Европе владельцы торговых марок финансировали муниципальные программы по переработке через свои организации РОП. В Квебеке ежегодно используется $ 150 млн, чтобы обеспечить восстановление на 99% территории провинции. В рамках этой системы материалы могут достигать высокой степени переработки. Например, по ПЭТ-бутылкам коэффициент переработки составляет около 75% в Квебеке по сравнению с 29% в США. Причиной таких хороших результатов является участие владельцев брендов, выходящее за рамки финансовых обязательств, таких как экологический дизайн, а теперь и вторичная переработка полимеров.
Вторичная переработка полимеров находится в центре внимания общества. Но необходимо согласиться с тем, что не существует единого решения для всех. Химическая переработка является многообещающей, но технологии, которые замыкают цикл, должны быть испытаны в промышленном масштабе. Экономика будет ведущим фактором в определении успеха этих инновационных технологий. Существующие модели ОРЭД необходимо пересмотреть, чтобы интегрировать эту новую реальность и способствовать вертикальной интеграции различных участников. Будь то с помощью передовых механических или химических технологий, достижение завтрашних целей по вторичной переработке полимеров может означать, что эра дешевых полимеров закончилась.

сайт создан компанией web дизайн