塑料化學回收真的那么好？產(chǎn)能空置、倒閉、高能耗、有毒副產(chǎn)品……

2024-12-27 09:11:50 來源：生物塑料研究院閱讀量：19085 評論

　　近期報告顯示，化學回收行業(yè)即將迎來重大擴張，目前全球有 40 多家工廠正在運營，還有 100 多個項目處于規(guī)劃階段。未來幾年對于評估這些項目的可行性及成本效益至關(guān)重要，尤其是在歐洲，預(yù)計那里將有許多新工廠投入運營。

　　挑戰(zhàn)與批評：盡管前景樂觀，但化學回收行業(yè)面臨著大量的審視。批評人士指出，許多設(shè)施表現(xiàn)不佳或關(guān)停，例如雷杰尼克斯(Regenyx)公司就因未能達到加工目標而停止運營。這引發(fā)了人們對該行業(yè)能否有效履行應(yīng)對塑料污染承諾的擔憂。

　　監(jiān)管與經(jīng)濟因素：化學回收的未來在很大程度上受監(jiān)管框架影響，尤其是在歐盟。關(guān)于如何計算回收績效的持續(xù)爭論可能會對該行業(yè)的生存能力產(chǎn)生重大影響。如果有利于某些類型回收材料的計算方法受到青睞，可能會改變化學回收的經(jīng)濟格局。

　　行業(yè)回應(yīng)：陶氏(Dow)和埃克森美孚(ExxonMobil)等大型公司正在大力投資化學回收技術(shù)，目標是到 2030 年大幅提高其加工能力。然而，有報告顯示，這些設(shè)施中有許多并未滿負荷運轉(zhuǎn)，這讓人對它們在解決塑料廢棄物方面的長期可持續(xù)性和有效性產(chǎn)生疑問。

　　環(huán)境問題：環(huán)保組織繼續(xù)對化學回收行業(yè)所宣稱的效果持懷疑態(tài)度。他們認為，這些回收過程可能無法顯著減少塑料廢棄物，而且可能會因產(chǎn)生有毒副產(chǎn)品而加劇環(huán)境問題。

　　總體而言，盡管化學回收技術(shù)有發(fā)展的動力，但在運營效率、監(jiān)管支持以及環(huán)境影響等方面仍存在重大挑戰(zhàn)。

　　化學回收工廠面臨的主要挑戰(zhàn)有哪些？

　　化學回收工廠面臨著若干阻礙其效率和生存能力的重大挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)可分為技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境和社會等方面：

　　1.技術(shù)挑戰(zhàn)

　　塑料廢棄物的多樣性：塑料種類繁多，每種都有獨特的性質(zhì)和回收要求，這使回收過程變得復雜。有效的化學回收往往要么需要經(jīng)過高度分類的廢物流，要么需要能處理混合塑料的可靠工藝，而這目前是一項技術(shù)難題。

　　能源強度：許多化學回收方法，如熱解和氣化，需要高溫高壓，導致能源消耗巨大。如果管理不當，這種高能源需求可能會抵消一些環(huán)境效益。

　　2.經(jīng)濟挑戰(zhàn)

　　高昂的運營成本：建設(shè)和運營化學回收設(shè)施的成本遠遠高于傳統(tǒng)回收方法。此外，所生產(chǎn)產(chǎn)品(如燃料或化工原料)的市場必須足夠強勁，以支撐這些運營，但實際情況往往并非如此。

　　可擴展性問題：雖然試點項目已展現(xiàn)出前景，但要將這些技術(shù)推廣應(yīng)用以處理全球產(chǎn)生的大量塑料廢棄物，仍是一項艱巨任務(wù)。這一挑戰(zhàn)需要在基礎(chǔ)設(shè)施方面進行大量投資，并開拓再生產(chǎn)品的市場。

　　3.環(huán)境問題

　　有毒副產(chǎn)品：化學回收過程會產(chǎn)生有害排放物和副產(chǎn)品，包括苯和鎘等有毒化學物質(zhì)。這些副產(chǎn)品會給附近社區(qū)帶來健康風險，并導致環(huán)境退化。

　　溫室氣體排放：化學回收的能源密集型特點也會導致大量溫室氣體排放，這可能會削弱這些技術(shù)宣稱的環(huán)境效益。

　　4.社會影響

　　環(huán)境正義問題：許多化學回收設(shè)施位于低收入地區(qū)或有色人種社區(qū)，這引發(fā)了環(huán)境正義方面的擔憂。這些社區(qū)往往首當其沖地承受著附近工廠有毒排放物帶來的負面健康影響。

　　缺乏透明度：關(guān)于許多化學回收設(shè)施的運營能力和環(huán)境影響，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)不足。這種缺乏透明度的情況使監(jiān)管監(jiān)督變得復雜，也降低了公眾對這些技術(shù)的信任。

　　總之，雖然化學回收在處理塑料廢棄物方面有潛力，但要確保其有效性和可持續(xù)性，還需克服重大障礙。

　　為降低化學回收的能源強度，在該技術(shù)和工藝的各個方面都需要進行若干創(chuàng)新。以下是取得重大進展可產(chǎn)生顯著影響的主要領(lǐng)域：

　　1.新型催化劑的研發(fā)

　　對新型催化劑的研究能夠提高化學回收過程的效率。例如，能在較低能量水平下發(fā)揮作用的專有催化劑可以在減少能源輸入的情況下促進塑料分解。像艾奧尼卡(Ioniqa)這樣的公司已經(jīng)在應(yīng)用此類技術(shù)來改進其工藝，尤其是在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)回收方面。

　　2.工藝優(yōu)化

　　通過優(yōu)化技術(shù)改進現(xiàn)有的化學回收工藝可以顯著降低能源需求。這包括優(yōu)化溫度、壓力和反應(yīng)時間等操作參數(shù)，以便在最大限度提高產(chǎn)量的同時將能源使用降至最低。例如，優(yōu)化溶劑分解工藝可以在降低能源消耗的情況下生產(chǎn)出高質(zhì)量材料。

　　3.替代原料

　　利用加工所需能源更少的替代原料也有助于降低整體能源強度。探索生物基或廢棄物衍生原料可能為化學回收提供低能耗解決方案的途徑。

　　4.水熱處理(HTT)

　　水熱處理是一項新興技術(shù)，它利用超臨界條件下的水來溶解和回收混合塑料。與熱解和氣化等傳統(tǒng)方法相比，該方法已顯示出有望提高產(chǎn)量的優(yōu)勢，同時還能避免與燃燒過程相關(guān)的有毒副產(chǎn)品。進一步優(yōu)化水熱處理條件的研究可能會提高其商業(yè)可行性。

　　5.電氣化和直接供熱技術(shù)

　　采用直接電氣化技術(shù)，如高溫熱泵，能夠通過利用化學過程中產(chǎn)生的廢熱來提高能源效率。這些系統(tǒng)可以以更低的成本和排放提供很大一部分所需的工藝熱量。

　　6.數(shù)字技術(shù)

　　整合人工智能(AI)等數(shù)字技術(shù)用于分類和監(jiān)測，可以提高回收作業(yè)的效率。人工智能驅(qū)動的系統(tǒng)能夠提高塑料廢物流的純度，從而實現(xiàn)更高效的加工并降低能源消耗。

　　7.酶促回收

　　新興的酶促回收方法為顯著降低能源消耗提供了一條潛在途徑。與傳統(tǒng)化學方法相比，這些生物過程可以在更低的溫度下分解塑料，從而降低整體能源足跡。

　　總之，解決化學回收的能源強度問題需要多管齊下，包括技術(shù)進步、工藝優(yōu)化以及創(chuàng)新方法，共同提高效率并減少環(huán)境影響。

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