В момента светът е формирал консенсус относно зеленото развитие на пластмасите. Близо 90 държави и региони са въвели съответните политики или разпоредби за контрол или забрана на неразградими пластмасови продукти за еднократна употреба. Нова вълна на екологично развитие на пластмасите започна в световен мащаб. В нашата страна зелената, нисковъглеродна и кръгова икономика също се превърнаха в основна линия на индустриалната политика през периода на „14-ия петгодишен план“.
Проучването установи, че въпреки че разградимите пластмаси ще се развият до известна степен при насърчаване на политики, цената е висока, в бъдеще ще има излишен производствен капацитет и приносът за намаляване на емисиите няма да е очевиден. Рециклирането на пластмаса отговаря на изискванията на зелената, нисковъглеродна и кръгова икономика. С увеличаването на цените за търговия с въглеродни емисии и налагането на въглеродни гранични данъци, задължителното добавяне на рециклирани материали ще се превърне в основна тенденция. Както физическото рециклиране, така и химическото рециклиране ще имат увеличение от десетки милиони тонове. По-специално, химическото рециклиране ще се превърне в основния поток на развитието на зелена пластмаса. През 2030 г. нивото на рециклиране на пластмаса в моята страна ще се увеличи до 45% до 50%. Лесният за рециклиране дизайн има за цел да увеличи максимално степента на рециклиране и оползотворяването на висока стойност на отпадъчната пластмаса. Техническите иновации могат да генерират търсене на пазара на милиони тонове металоценова пластмаса.
Засилването на рециклирането на пластмаса е основна международна тенденция
Решаването на проблема с бялото замърсяване, причинено от изхвърлена пластмаса, е първоначалното намерение на повечето страни по света да въведат политики, свързани с управлението на пластмасата. Понастоящем международният отговор на проблема с отпадъчната пластмаса е основно ограничаване или забрана на употребата на пластмасови продукти, които са трудни за рециклиране, насърчаване на рециклирането на пластмаса и използване на разградими пластмасови заместители. Сред тях засилването на рециклирането на пластмаса е основната международна тенденция.
Увеличаването на дела на рециклирането на пластмаса е първият избор за развитите страни. Европейският съюз наложи „данък върху пластмасовите опаковки“ върху нерециклируемите пластмаси в своите държави-членки от 1 януари 2021 г. и също така забрани навлизането на европейския пазар на 10 вида пластмасови продукти за еднократна употреба, като експандиран полистирол. Данъкът върху опаковките принуждава компаниите за пластмасови продукти да използват рециклирана пластмаса. До 2025 г. ЕС ще използва повече рециклируеми опаковъчни материали. Понастоящем годишното потребление на пластмасови суровини в моята страна надхвърля 100 милиона тона и се очаква да достигне повече от 150 милиона тона през 2030 г. Груби оценки показват, че износът на пластмасови опаковки от моята страна за ЕС ще достигне 2,6 милиона тона през 2030 г. и ще бъде необходим данък върху опаковките от 2,07 милиарда евро. Тъй като данъчната политика на ЕС за пластмасови опаковки продължава да напредва, вътрешният пазар на пластмаси ще бъде изправен пред предизвикателства. Катализирано от данъка върху опаковките, е наложително да се добавят рециклирани материали към пластмасовите продукти, за да се гарантират печалбите на предприятията в нашата страна.
На техническо ниво настоящите изследвания върху екологичното развитие на пластмасите в развитите страни се фокусират главно върху лесния за рециклиране дизайн на пластмасови продукти и разработването на технология за химическо рециклиране. Въпреки че биоразградимата технология беше въведена за първи път от европейските и американските страни, сегашният ентусиазъм за популяризирането на технологията не е висок.
Рециклирането на пластмаса включва главно два метода на използване: физическо рециклиране и химическо рециклиране. Физическото регенериране в момента е основният метод за рециклиране на пластмаси, но тъй като всяко регенериране ще намали качеството на рециклираните пластмаси, механичното и физическо регенериране има определени ограничения. За пластмасови продукти, които са с ниско качество или не могат лесно да се регенерират, обикновено могат да се използват методи за химическо рециклиране, т.е. отпадъчната пластмаса се третира като „суров петрол“, който трябва да бъде рафиниран, за да се постигне повторна употреба на отпадъчните пластмаси, като същевременно се избягва понижаването на конвенционалните продукти за физическо рециклиране.
Лесният за рециклиране дизайн, както подсказва името, означава, че продуктите, свързани с пластмаса, вземат предвид факторите за рециклиране по време на процеса на производство и проектиране, като по този начин значително увеличават процента на рециклиране на пластмаса. Например, торбичките за опаковане, които преди са били произведени с помощта на PE, PVC и PP, се произвеждат с помощта на различни степени на металоценов полиетилен (mPE), което улеснява рециклирането.
Нива на рециклиране на пластмаса в света и големите страни през 2019 г
През 2020 г. моята страна е консумирала повече от 100 милиона тона пластмаса, около 55% от които са били изоставени, включително пластмасови продукти за еднократна употреба и бракувани стоки за дълготрайна употреба. През 2019 г. нивото на рециклиране на пластмаса в моята страна беше 30% (вижте Фигура 1), което е по-високо от средното за света. Развитите страни обаче са формулирали амбициозни планове за рециклиране на пластмаса и техните нива на рециклиране ще се увеличат значително в бъдеще. Съгласно визията за въглеродна неутралност, нашата страна също ще увеличи значително процента на рециклиране на пластмаса.
районите на потребление на отпадъчна пластмаса в моята страна са основно същите като тези на суровини, като основните са Източен Китай, Южен Китай и Северен Китай. Степента на рециклиране варира значително в различните индустрии. По-специално, степента на рециклиране на опаковки и ежедневни пластмаси от основните потребители на пластмаса за еднократна употреба е само 12% (вижте Фигура 2), което оставя огромно място за подобрение. Рециклираните пластмаси имат широк спектър от приложения, с изключение на няколко, като опаковки за медицински и хранителни продукти, където могат да се добавят рециклирани материали.
В бъдеще степента на рециклиране на пластмаса в моята страна ще се увеличи значително. До 2030 г. нивото на рециклиране на пластмаса в моята страна ще достигне 45% до 50%. Неговата мотивация идва главно от четири аспекта: първо, недостатъчният капацитет за носене на околната среда и визията за изграждане на общество, пестящо ресурси, изискват цялото общество да увеличи процента на рециклиране на пластмаса; второ, цената на търговията с въглеродни емисии продължава да се увеличава и всеки тон рециклирана пластмаса ще направи пластмаса. Целият жизнен цикъл на намаляване на въглеродните емисии е 3,88 тона, печалбата от рециклирането на пластмаса е значително увеличена и степента на рециклиране е значително подобрена; трето, всички големи компании за пластмасови продукти обявиха използването на рециклирана пластмаса или добавянето на рециклирана пластмаса. Търсенето на рециклирани материали ще се увеличи значително в бъдеще и може да възникне рециклиране. Цената на пластмасите е обърната; четвърто, въглеродните тарифи и данъците върху опаковките в Европа и Съединените щати също ще принудят моята страна да увеличи значително процента на рециклиране на пластмаса.
Рециклираната пластмаса оказва огромно влияние върху въглеродната неутралност. Според изчисленията през целия жизнен цикъл средно всеки тон пластмаса, рециклирана физически, ще намали емисиите на въглероден диоксид с 4,16 тона в сравнение с нерециклирана пластмаса. Средно всеки тон пластмаса, рециклирана химически, ще намали емисиите на въглероден диоксид с 1,87 тона в сравнение с нерециклирана пластмаса. През 2030 г. физическото рециклиране на пластмаси в моята страна ще намали въглеродните емисии със 120 милиона тона, а физическото рециклиране + химическото рециклиране (включително третирането на отпадъчни пластмаси) ще намалят въглеродните емисии със 180 милиона тона.
Въпреки това индустрията за рециклиране на пластмаса в моята страна все още е изправена пред много проблеми. Първо, източниците на отпадъчна пластмаса са разпръснати, формите на отпадъчните пластмасови продукти се различават значително, а видовете материали са разнообразни, което прави трудно и скъпо рециклирането на отпадъчна пластмаса в моята страна. Второ, индустрията за рециклиране на пластмасови отпадъци има нисък праг и е предимно предприятия в стил работилница. Методът на сортиране е предимно ръчно сортиране и липсва автоматизирана технология за фино сортиране и промишлено оборудване. Към 2020 г. има 26 000 компании за рециклиране на пластмаса в Китай, които са малки по мащаб, широко разпространени и като цяло слаба рентабилност. Характеристиките на структурата на индустрията доведоха до проблеми в надзора на индустрията за рециклиране на пластмаса в моята страна и огромните инвестиции в регулаторни ресурси. Трето, разпокъсаността на индустрията също доведе до засилена порочна конкуренция. Предприятията обръщат повече внимание на предимствата на цената на продукта и намаляването на производствените разходи, но презират технологичното надграждане. Цялостното развитие на индустрията е бавно. Основният начин за използване на отпадъчна пластмаса е производството на рециклирана пластмаса. След ръчно пресяване и класифициране и след това чрез процеси като раздробяване, топене, гранулиране и модифициране, отпадъчните пластмаси се превръщат в рециклирани пластмасови частици, които могат да се използват. Поради сложните източници на рециклирана пластмаса и много примеси, стабилността на качеството на продукта е изключително лоша. Съществува спешна необходимост от засилване на техническите изследвания и подобряване на стабилността на рециклираните пластмаси. Понастоящем методите за химическо възстановяване не могат да бъдат комерсиализирани поради фактори като високата цена на оборудването и катализаторите. Продължаването на изучаването на евтини процеси е ключова посока за изследване и развитие.
Има много ограничения пред разработването на разградими пластмаси
Разградимите пластмаси, известни още като екологично разградими пластмаси, се отнасят до вид пластмаса, която в крайна сметка може да бъде напълно разградена до въглероден диоксид, метан, вода и минерализирани неорганични соли на съдържащите се в тях елементи, както и нова биомаса, при различни условия в природата. Ограничени от условията на разграждане, областите на приложение, научноизследователската и развойната дейност и т.н., разградимите пластмаси, които понастоящем се споменават в индустрията, се отнасят главно до биоразградимите пластмаси. Настоящите основни разградими пластмаси са PBAT, PLA и т.н. Биоразградимите пластмаси обикновено изискват 90 до 180 дни, за да бъдат напълно разградени при условия на промишлено компостиране и поради особеностите на материалите, те обикновено трябва да бъдат отделно класифицирани и рециклирани. Текущите изследвания се фокусират върху контролируеми разградими пластмаси, пластмаси, които се разграждат при определени времена или условия.
Експресна доставка, храна за вкъщи, пластмасови торбички за еднократна употреба и мулчиращи фолиа са основните области на приложение на разградимите пластмаси в бъдеще. Според „Становища за по-нататъшно укрепване на контрола на замърсяването с пластмаса“ на моята страна, експресната доставка, храната за вкъщи и пластмасовите торбички за еднократна употреба трябва да използват биоразградими пластмаси през 2025 г. и се насърчава използването на биоразградими пластмаси в мулчиращи фолиа. Гореспоменатите области обаче увеличиха употребата на пластмаси и разградими пластмасови заместители, като например използването на хартия и нетъкан текстил за замяна на опаковъчната пластмаса, а мулчиращите фолиа засилиха рециклирането. Следователно степента на проникване на биоразградимите пластмаси е доста под 100%. Според прогнозите до 2025 г. търсенето на разградима пластмаса в горните области ще бъде приблизително 3 милиона до 4 милиона тона.
Биоразградимите пластмаси имат ограничено въздействие върху въглеродната неутралност. Въглеродните емисии на PBST са само малко по-ниски от тези на PP, с въглеродни емисии от 6,2 тона/тон, което е по-високо от въглеродните емисии при традиционното рециклиране на пластмаса. PLA е разградима пластмаса на биологична основа. Въпреки че въглеродните емисии са ниски, въглеродните емисии не са нулеви, а материалите на биологична основа консумират много енергия в процеса на засаждане, ферментация, разделяне и пречистване.
Време на публикуване: 6 август 2024 г