塑料化學回收是當務之急

Ahlam Rais

塑料化學回收技術近來頻繁出現在大眾視野當中，成為全球關注的熱點話題，但這項技術究竟是怎么回事？它又如何幫助解決塑料回收問題或促進循環經濟的發展？本文講述了塑料化學回收的重要性、技術方案以及面臨的挑戰。

化學回收或高級回收是將廢塑料或使用過的塑料轉化為原材料，然后用于生產新的原始塑料產品的過程。

塑料污染浪費已經成為全球性問題，全球每年生產數億噸的塑料，其中大部分最終被填埋在垃圾場中，絕大多數不會自然降解，這就造成了環境污染。這種情況著實令人深感憂慮，面對氣候變化危機，塑料生產商面臨來自塑料污染的環境治理和社會責任壓力與成本也日益增加，而且越來越會受到相關法律法規的責任追究，例如歐盟的REACH（化學品注冊、評估和授權）政策以及美國環保局的要求等。

在這種背景下，塑料生產商除了采用傳統或機械回收之外，正在轉向化學回收等先進技術，以減少二氧化碳的排放，建立循環經濟并回收混合塑料。但是，什么是化學回收？簡單來說，化學回收或高級回收是將廢塑料或使用過的塑料轉化為原材料，然后用于生產新的原始塑料產品的過程。化學回收有助于消滅白色污染、促進循環經濟，減少生產塑料所需的化石原料消耗，同時還避免了塑料焚燒處置產生的大量碳排放，降低產品碳足跡。

1 化學回收所使用的技術

1.1 微波技術

2023年4 月，日本化學公司旭化成（Asahi Kasei）和微波化學（Microwave Chemical）推出了使用微波技術將尼龍66化學回收的商業化聯合示范項目，利用微波以較低的能耗解聚PA66，直接獲得高產量的單體己二胺（HMD）和己二酸（ADA），然后，獲得的單體用于制造新的PA66。通過這個項目，合作旨在相較于傳統制造過程，該技術能減少溫室氣體的排放，并實現聚酰胺PA66生產工藝的商業化。聚酰胺PA66主要被應用于汽車、電子以及家電等產品的塑料零部件生產，預計在不久的將來，全球對聚酰胺PA66的需求將會有進一步的增長。

總部位于加拿大的Pyrowave公司是利用低碳微波技術實現化學過程電氣化的先驅。該公司也是塑料循環經濟和化學回收方面的領軍企業，致力于將消費及工業使用后的塑料回收再生為新的塑料，從而能夠回收這些資源的全面價值。Pyrowave公司的副總裁、市場營銷和政府關系負責人Virginie Bussières（以下簡稱“Bussières”）表示：“Pyrowave這項擁有專利的高功率微波催化裂解技術是當今世界上最先進的，目前正走在下一代塑料的最前沿階段。該技術低碳、全電氣化，產量居行業之首，并能生產100%可追溯的再生樹脂。”

1.2 熱裂解技術

總部位于加拿大美國的New Hope Technologies公司致力于研究和開發創新技術，以應對全球廢棄塑料回收再利用的問題，并與領先的工藝技術開發公司Lummus Technology合作，以擴大規模并改進和優化其熱裂解技術。基于其熱裂解的技術使廢棄塑料可以轉化為熱解油，而熱解油是石油的替代品。2021年，以向石化廠提供ISCC+認證的可再生化工原料以生產優質塑料而聞名的英國Phigenesis公司，其在歐洲新建的化工回收設施選擇了這項熱裂解技術。借助這項技術，旨在用回收材料替代石油衍生的原料，并與焚燒塑料廢物和生產原生聚合物相比，能顯著減少碳排放。

1.3 水熱升級技術

總部位于倫敦的Mura Technology公司推出了其基于水熱升級技術的水熱塑料回收解決方案（Hydroprs）。該技術利用水和熱能將消費后的家用塑料垃圾（包括柔性和多層塑料包裝）轉化為工業級液態碳氫化合物產品，從而生產出新的、與原始塑料等價的塑料產品。HydroPRS與熱解的不同之處在于，熱量被施加到水而不是直接施加到塑料上，這樣可以避免產生“碳”，從而最大限度地提高碳氫化合物產品的產量，而供氫作用有助于減少劇烈反應，避免過度裂解。2022年，Mura Technology公司與陶氏化學合作，在德國建設了歐洲目前最大的先進塑料回收工廠。該工廠的先進回收能力約為12萬t/a，預計將于2025年投入運營。據陶氏公司稱，與焚燒相比，Mura Technology公司的技術預計每回收1噸塑料將減少約1.5噸二氧化碳，并能夠減少對化石燃料基原料的依賴。

“原料處理已成為提高回收過程效率的關鍵部分，因為在上游盡可能多地去除雜質，這樣可以增加產量。”Bussières表示，“某些產品中的污染物和添加劑，例如聚氯乙烯（PVC）中的鉛、阻燃劑或白色無機顏料（二氧化鈦），一直是行業面臨的問題，僅通過機械回收無法將它們從回收塑料中去除。為了完全閉環并實現真正的塑料循環經濟，必須去除這些添加劑和污染物。”她補充說，Mura Technology公司現在能夠高效處理這些一直困擾塑料行業的污染物，這為塑料回收創新了新的應用路徑和利用價值。

2 塑料化學回收的挑戰

每項新技術都面臨著許多挑戰，化學回收也不例外。“能否獲得高質量的原料仍然是塑料廢棄物化學回收面臨的最大挑戰之一。”Bussières分享道，“當前的基礎設施不足以對低成本、高質量的原料進行分類和供應，以滿足化學回收的需求。所需的是對基礎設施進行投資、更有效地組織收集和分類系統，并進行生態設計以促進塑料廢物的分類。對化學回收的觀念也需要發展，因為原料質量越高，產量越高，對環境影響就越小。”她進一步補充說，原料處理不再是技術問題，技術已經可用且準備就緒。相反，這是一個從線性制造轉變為循環制造的變革管理問題。政府也發揮著主導作用，因為標準將是推動這一變革的關鍵驅動因素。

塑料化學回收技術具有諸多優勢，不容忽視。正如科思創首席技術官Klaus Sch?fer博士在某屆阿赫瑪線上大展上所提到的：“塑料化學回收必須與機械回收同等看待。我們仍然需要讓人們相信，化學回收是實現完全循環世界的基本要素。”事實確實如此，我們也同意塑料化學回收確實是當務之急。