تسريع إعادة تدوير النفايات البلاستيكية والسماح بعودة "الاختراعات العظيمة" إلى "العظيمة"

البلاستيك عبارة عن راتينج صناعي مصنوع من البترول وقد تم الإشادة به باعتباره "أحد أعظم اختراعات البشرية في القرن العشرين". وقد أدى التطبيق الواسع النطاق لهذا "الاختراع العظيم" إلى توفير راحة كبيرة للناس، ولكن التخلص من النفايات البلاستيكية أصبح مشكلة شائكة للبشرية جمعاء. وفقاً للإحصاءات، فإن 9% فقط من أكثر من 10 مليارات طن من النفايات البلاستيكية المنتجة عالمياً منذ الخمسينيات من القرن الماضي يمكن إعادة تدويرها. وعلى سبيل المثال، إذا لم يتم فرض أي قيود على العبوات البلاستيكية، فإن وزن النفايات البلاستيكية في البحر سيتجاوز وزن الأسماك بحلول عام 2050، محسوبة على أساس كمية النفايات الحالية. يعد اقتصاد إعادة تدوير البلاستيك وسيلة مهمة لتحقيق ذروة الكربون وحياد الكربون، وهو أيضًا المعنى الأساسي لتسريع التحول الأخضر لوضع التنمية، وتسريع بناء نظام إعادة تدوير النفايات، وتعزيز الأولوية البيئية والادخار والمكثف والأخضر والمنخفض - تطوير الكربون المقترح في تقرير المؤتمر الوطني العشرين للحزب الشيوعي الصيني. تأخذك هذه المقالة إلى فهم الوضع الأساسي لإعادة تدوير النفايات البلاستيكية في الداخل والخارج.

أهمية الإسراع في بناء نظام إعادة تدوير النفايات البلاستيكية

تحسين الفوائد الاقتصادية
وفقًا للتقدير المحافظ لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة، تبلغ التكلفة البيئية للدورة غير الفعالة للتغليف البلاستيكي حول العالم حوالي 40 مليار دولار، ويتم إهدار حوالي 95% من قيمة مواد التغليف البلاستيكية بسبب الاستخدام لمرة واحدة. الأمر الذي سيسبب خسائر اقتصادية مباشرة تتراوح بين 80 مليار دولار إلى 120 مليار دولار سنويا.

2. الحد من التلوث الأبيض
لا يؤدي التلوث بالنفايات البلاستيكية إلى تلويث البيئة الطبيعية فحسب، بل يضر أيضًا بصحة الإنسان والحيوان. تظهر أحدث الأبحاث أن جزيئات البلاستيك موجودة في الأوعية الدموية البشرية ومشيمة النساء الحوامل. وبحسب التقرير الصادر عن الصندوق العالمي للطبيعة لعام 2019، فإن الشخص العادي في جميع أنحاء العالم يستهلك 5 جرامات من البلاستيك أسبوعيًا، وهو ما يعادل وزن بطاقة الائتمان.
 
3. الحد من التلوث بالانبعاثات الكربونية
يبلغ انبعاث الكربون لدورة الحياة الكاملة لـ 1 طن من نفايات البلاستيك من الإنتاج إلى الاحتراق النهائي حوالي 6.8 طن، ويبلغ إجمالي انبعاث الكربون لكل مرحلة من الدورة الفيزيائية لنفايات البلاستيك 2.9 طن، ويبلغ إجمالي تخفيض الكربون للنفايات البلاستيكية المادية الدورة حوالي 3.9 طن. ويبلغ إجمالي انبعاث الكربون من كل وصلة من حلقات الدورة الكيميائية 5.2 طن، ويبلغ تخفيض الكربون حوالي 1.6 طن.
 
4. توفير الموارد النفطية
ومع التقدم المستمر في تكنولوجيا إعادة التدوير، من المتوقع أن يرتفع معدل إعادة تدوير البلاستيك من 30% إلى أكثر من 60% في عام 2060، مما يوفر 200 مليون طن من موارد النفط، مما سيكون له تأثير عميق على نمط التكرير. صناعة.
 
5. تحسين القدرة التنافسية للمؤسسات
سيتم فرض ضريبة التعبئة والتغليف في الاتحاد الأوروبي وضريبة حدود الكربون قريبًا. وتشير التقديرات إلى أن كمية المنتجات البلاستيكية المفروضة في الصين ستصل إلى 70 مليار يوان في عام 2030، في حين من المتوقع أن تصل أرباح شركات إنتاج الراتنج في الصين إلى 96 مليار يوان بحلول عام 2030، وستصل كثافة الضرائب إلى 3/4. ومع ذلك، إذا أضافت الشركات نسبة معينة من المواد المعاد تدويرها إلى المنتجات البلاستيكية، فسيكون من الممكن تقليل الضرائب أو حتى إعفائها، وبالتالي تحسين القدرة التنافسية وتأثير العلامة التجارية للمؤسسات.

إعادة تدوير النفايات البلاستيكية في الصين
 
تعد الصين أكبر دولة في العالم في مجال تصنيع واستهلاك وتصدير البلاستيك. في السنوات الأخيرة، مع التحسين المستمر لمستويات معيشة الناس، زاد إنتاج النفايات البلاستيكية أيضًا عامًا بعد عام. وفي عام 2021، سيشكل البلاستيك 12% من النفايات الصلبة في الصين. وفي الوقت نفسه، مع تزايد وعي الناس بحماية البيئة تدريجيًا، زادت أيضًا نسبة إعادة تدوير البلاستيك بشكل مطرد. ووفقاً لتقرير منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية لعام 2020، من المتوقع أن يرتفع معدل إعادة تدوير نفايات البلاستيك في دورة الحياة بأكملها من 8% في عام 2019 إلى 14% بحلول عام 2060.

يتجمع العديد من الشركات العملاقة في مجال إعادة التدوير الكيميائي للنفايات البلاستيكية
Nexus: من المخطط أن يكون هناك ما لا يقل عن 12 مصنعًا كبيرًا خلال خمس سنوات لإعادة تدوير نفايات الأفلام من مصادر مختلفة بالوسائل الكيميائية.
BASF: استثمرت BASF 20 مليون يورو في شركة Quantafuel النرويجية، لمواصلة تطوير وتحسين عملية استخدام النفايات البلاستيكية المختلطة لإنتاج زيت الانحلال الحراري.
(سابك): تعاون متعدد الأطراف يهدف إلى زيادة إنتاج البوليمرات الحلقية المعتمدة المستردة من نفايات البلاستيك والمشاركة في مشروع استخلاص المواد الكيميائية البلاستيكية البحرية.
Total Energy: وقعت اتفاقية تجارية طويلة الأجل مع Vanheede Environment Group لتزويد المواد الخام لإعادة التدوير بعد الاستهلاك (PCR)
إكسون موبيل: بعد توسعة المصنع في تكساس، سيصبح أحد أكبر مرافق إعادة تدوير النفايات البلاستيكية المتقدمة في أمريكا الشمالية.
مورا: يمكن لتقنية HydroPRS الخاصة أن تتجنب إنتاج "الكربون" وتعظيم إنتاج المنتجات الهيدروكربونية.
Dow: تسعى جاهدة إلى إقامة شركاء تجاريين مع العملاء لتوسيع نطاق تكنولوجيا استرداد المواد الكيميائية في أسرع وقت ممكن.
شركة براسكيم (أكبر منتج للبولي أوليفينات في الأمريكتين): من المؤكد أن إنتاج المواد الوسيطة القيمة مثل العطريات والمونومرات مرتفع.

وجهة نظر الخبراء
دورة البلاستيك تعزز التحول الأخضر لوضع التطوير
فو شيانغ شنغ، نائب رئيس اتحاد صناعة البترول والكيماويات الصيني

منذ ولادته، قدم البلاستيك مساهمات مهمة في تقدم الحضارة الإنسانية، وخاصة في استبدال الفولاذ والخشب، والحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات. ولكن الآن، أصبح هناك إجماع عالمي للسيطرة على التلوث البلاستيكي. يعد اقتصاد إعادة تدوير البلاستيك إجراءً مهمًا للحد من التلوث البيئي البلاستيكي.
 
ينقسم اقتصاد إعادة تدوير البلاستيك إلى دورة فيزيائية ودورة كيميائية. إعادة التدوير المادية هي المسار العملي لإعادة تدوير النفايات البلاستيكية بطريقة متتالية. يمكن لإعادة التدوير الكيميائي أن يحقق إعادة استخدام النفايات البلاستيكية ذات القيمة العالية، وقد حققت العديد من الشركات في الداخل والخارج إنجازات مهمة.
 
يستخدم البعض طرق إزالة البلمرة أو التحلل لتقليل نفايات البلاستيك إلى مونومرات وإعادة البلمرة لتحقيق الدورة الكيميائية. من المعلوم أن شركتي DuPont وHuntsman الأقدم في السنوات الأخيرة أتقنتا "تقنية تحلل الميثانول" لتحليل نفايات البوليستر (PET) زجاجات المشروبات إلى ميثيل تيريفثاليت ومونومرات جلايكول الإيثيلين، ثم إعادة تصنيع راتينج PET الجديد، لتحقيق عملية مغلقة. دورة كيميائية حلقة.
 
البعض الآخر هو تغويز نفايات البلاستيك إلى غاز صناعي أو الانحلال الحراري إلى منتجات نفطية، وإعادة تصنيع المواد الكيميائية والبوليمرات. على سبيل المثال، تعمل شركة BASF على تطوير عملية تكسير حراري تحول نفايات البلاستيك إلى غاز صناعي أو منتجات نفطية، وتستخدم هذه المواد الخام لإنتاج مواد كيميائية أو بوليمرات مختلفة في قاعدة لودفيغسهافن المتكاملة، مع وصول الجودة إلى الدرجة الغذائية؛ تحقق شركة Eastman الاستخلاص الكيميائي لسلسلة من النفايات البلاستيكية المصنوعة من البوليستر من خلال تقنية تجديد البوليستر، والتي يمكن أن تقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 20% إلى 30% مقارنة بالعمليات التقليدية؛ من المخطط أن يتم تشغيل المشروع في سبتمبر 2023 باستخدام جهاز تغويز الطبقة المميعة لتغويز نفايات البلاستيك ذات درجة نقاء منخفضة وليس من السهل إعادة تدويرها وإنتاج الميثانول من الغاز الاصطناعي الذي تم الحصول عليه. يمكن لهذه الطريقة أن تقلل بشكل شامل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 100000 طن لكل 60000 طن من نفايات البلاستيك. كما حققت أكاديمية الصين للبتروكيماويات للعلوم وعلوم الفضاء والصناعة وغيرها من المؤسسات نتائج مرحلية في إعادة تدوير البلاستيك.
 
الدورة الكيميائية ليست مشكلة صعبة من وجهة نظر فنية، لأن معظم التفاعلات الكيميائية قابلة للعكس: يمكن أن تتحلل إذا كان من الممكن تصنيعها، ويمكن إزالة بلمرتها إذا كان من الممكن بلمرتها. في الوقت الحاضر، العائق الأكبر هو اقتصادي. إنها التكلفة والسعر. ولذلك، فإن الحلول التقنية وحدها لا تكفي، ولكنها تحتاج أيضا إلى تعزيز السياسات، فضلا عن إجماع الناس والعمل العالمي.
 
تسريع تطبيق وتعميم تكنولوجيا استرداد المواد الكيميائية
لي مينجفينج، رئيس معهد سينوبك لأبحاث تكنولوجيا البترول والكيميائية
 
من المعروف أن إعادة التدوير الكيميائي للنفايات البلاستيكية هي طريقة إعادة تدوير منخفضة الكربون ونظيفة ومستدامة في الداخل والخارج. في السنوات الأخيرة، قامت شركات الكيماويات الدولية العملاقة بتسريع خططها في مجال إعادة تدوير البلاستيك. قامت شركة LG والشركة السعودية للصناعات الأساسية وشركة BP وغيرها من الشركات المشهورة عالميًا بإجراء أبحاث حول إعادة تدوير البلاستيك. ومن بينها، يعتبر الاسترداد الكيميائي هو الأكثر أهمية. نظرًا لأن الاسترداد الكيميائي ينطبق على النفايات البلاستيكية المختلطة ذات المحتوى العالي من الشوائب ولا يمكن استعادتها ماديًا، فإنه يعتبر اتجاه التطوير الفني المستقبلي للصناعة. في الوقت الحاضر، يتم إعادة تدوير 12٪ فقط من نفايات البلاستيك في الصين بالطرق الفيزيائية، ولا توجد طريقة كيميائية تقريبًا، لذلك لا يزال هناك مجال كبير للتطوير.
 
لا بد أن يتم دعم عملية تعزيز استخلاص المواد الكيميائية بالتكنولوجيا. تعد تقنية الانحلال الحراري للنفايات البلاستيكية هي التكنولوجيا الأساسية الرئيسية التي ستستخدمها جميع المؤسسات تقريبًا. ومع ذلك، فإن تطوير تكنولوجيا الانحلال الحراري للنفايات البلاستيكية أمر صعب للغاية، لأن هناك أكثر من 200 نوع من المواد الخام البلاستيكية المعنية، بما في ذلك المواد البلاستيكية العامة والبلاستيك الخاص والبلاستيك الهندسي، مما يجعل المتطلبات الفنية لمختلف مؤسسات التكرير والكيماويات معقدة للغاية. في الوقت الحاضر، على الرغم من أن تكنولوجيا الاسترداد الكيميائي للنفايات البلاستيكية في الصين قد حققت تطورًا سريعًا، إلا أنها لا تزال في مرحلة التوسع من نطاق صغير إلى العرض التجريبي أو الصناعي. ويتطلب التحقيق السريع للاختراقات التكنولوجية قدرا أكبر من البحث والتطوير التكنولوجي وتعاونا أوسع.
 
وفي عام 2021، بقيادة أكاديمية علوم البترول، 11 وحدة، بما في ذلك شركة الإنشاءات الهندسية المشتركة، ويانشان للبتروكيماويات، ويانغزي للبتروكيماويات، وماومينغ للبتروكيماويات، والأكاديمية الصينية للعلوم البيئية، ومعهد بكين للتكنولوجيا البترولية والكيميائية، وجامعة تونغجي، ونهر تشجيانغ اليانغتسي. تقدم معهد الدلتا للاقتصاد الدائري والتكنولوجيا بطلب للحصول على "مركز الابتكار التكنولوجي الصناعي لإعادة التدوير الكيميائي لنفايات البلاستيك" التابع لاتحاد البتروكيماويات وحصل على الترخيص بنجاح. في الخطوة التالية، ستعتمد CAS على المركز لتنفيذ الابتكار التعاوني بين الصناعة والجامعات والبحث، والسعي لإنشاء منصة بحث وتطوير لتكنولوجيا الاستخدام عالية القيمة للنفايات البلاستيكية المناسبة لأنواع مختلفة من البلاستيك والمصادر المختلفة، وتطوير تكنولوجيا التحويل الاتجاهي للنفايات البلاستيكية، وإجراء التطوير وأبحاث التطبيقات الصناعية لعملية استرداد المواد الكيميائية الجديدة للنفايات البلاستيكية وعمليات الجمع بين التكنولوجيا المختلفة، وجعل تكنولوجيا إعادة تدوير المواد الكيميائية للنفايات البلاستيكية تصل إلى المستوى الرائد الدولي.
 
جعل النفايات البلاستيكية قابلة لإعادة التدوير
قوه زيفانغ، نائب رئيس معهد سينوبك للأبحاث الكيميائية في بكين
من أجل المساعدة في تحقيق هدف "الكربون المزدوج"، عملنا بجد على أن يكون "قابلاً لإعادة التدوير وقابل للاستخدام"، ودخلنا بعمق في مجال إعادة تدوير البوليمر.
فيما يتعلق بـ "القابلة لإعادة التدوير"، فإن معظم مواد التغليف البلاستيكية الموجودة في السوق متعددة الطبقات. هذه المواد البلاستيكية ليست مجرد بولي أوليفينات، ولكن المكونات المختلفة تضيف الكثير من الصعوبات لإعادة التدوير. لتحقيق "قابلة لإعادة التدوير"، فإن الخطوة المهمة جدًا هي اختيار مادة خام واحدة لإنتاج العبوات البلاستيكية، وهي BOPE (البولي إيثيلين ثنائي المحور القابل للشد) كممثل. تتم مقارنة هيكل التغليف المصنوع من مادة واحدة بهيكل التغليف التقليدي لمواد مختلفة متعددة، وهو أكثر ملاءمة لإعادة تدوير البلاستيك.
 
من حيث "الصالحة للاستخدام"، فإن الاسترداد المادي والاسترداد الكيميائي هما الطريقتان الرئيسيتان لإعادة تدوير النفايات البلاستيكية. نحن نلتزم دائمًا بمبدأ “المشي على قدمين” ونقوم بتطوير مجموعة متنوعة من الطرق التقنية لضمان إمكانية استخدام المواد المعاد تدويرها. فيما يتعلق بالاسترداد المادي، فقد تعاونا مع جامعات ومؤسسات محلية معروفة لمعالجة المشكلات الرئيسية في مجالات المعالجة المستمرة وإعادة استخدام الأفلام البلاستيكية المعاد تدويرها، وتكنولوجيا الاسترداد الثانوية لبلاستيك السيارات، وحققنا النتائج الأولية. في مجال الاسترداد الكيميائي، قمنا بتطوير تقنية الانحلال الحراري لبلازما الميكروويف بشكل مستقل، باستخدام بوليمر النفايات كمادة خام للتكسير، وإنتاج ثلاثي الإيثيلين يعادل عملية تكسير بخار النافتا التقليدية. وفي الوقت نفسه، قمنا بتسريع أعمال البحث والتطوير في مجال التكسير الحفزي، وركزنا على تحقيق الاسترداد الكيميائي الفعال لمختلف نفايات البلاستيك. لقد قمنا أيضًا بتطوير مذيب متعدد المراحل، والذي يمكن إدخاله في البلاستيك المعاد تدويره لتحسين قدرة الارتباط للبوليمرات المختلفة، وتشكيل مواد ذات أداء واستقرار أعلى، ومن المتوقع أن يحقق إعادة استخدام المواد البلاستيكية الهجينة دون تحلل، والتي يمكن أن يمكن تطبيقها على الأجهزة المنزلية والبناء والنقل وغيرها من المجالات.
 
تعد إعادة تدوير وإعادة استخدام نفايات البوليمر جزءًا مهمًا من صناعة البوليمر في إنشاء وتحسين النظام الاقتصادي التنموي الدائري الأخضر منخفض الكربون. في المستقبل، سيواصل معهد بكين للتكنولوجيا الكيميائية التركيز على تطوير وتطبيق وإعادة تدوير وإعادة تدوير المواد الجديدة، والعمل على تحسين كفاءة وجودة إعادة التدوير المادي، وتعزيز البحث والتطوير وتصنيع تكنولوجيا إعادة تدوير المواد الكيميائية الجديدة، المساعدة في بناء نموذج جديد لاقتصاد إعادة تدوير البلاستيك، وبناء سلسلة صناعية اقتصادية خضراء مغلقة.
 
التطوير المستمر للمواد الخضراء والصديقة للبيئة القابلة للتحلل
لي رينهاي، مدير إنتاج السلامة في شركة Yizheng Chemical Fibre ورئيس فريق البحث والتطوير لمشروع المواد القابلة للتحلل الحيوي
في الوقت الحاضر، لا يزال تطوير المواد البلاستيكية القابلة للتحلل يواجه تحديات متعددة. ومؤخراً، تم إصدار التقرير البحثي حول تقييم الأثر البيئي ودعم السياسات للمواد البلاستيكية القابلة للتحلل، والذي تم بحثه بشكل مشترك من قبل شركة سينوبك وجامعة تسينغهوا. من خلال التحقيق والتحليل التفصيلي، اقترح تقرير البحث لأول مرة نظام مؤشر التقييم للمواد البلاستيكية القابلة للتحلل مع قابلية التحلل باعتبارها جوهرًا مقارنة بالبلاستيك التقليدي، وقام بتحليل مسار الاستخدام المجدي للمواد البلاستيكية القابلة للتحلل من الأبعاد الاجتماعية والاقتصادية. نعتقد أن هذا التقرير البحثي يمثل رأيًا توجيهيًا لقيادة التطوير عالي الجودة لصناعة البلاستيك القابل للتحلل. ويطرح التقرير البحثي مشاكل مثل التناقضات الهيكلية في استخدام المنتجات البلاستيكية القابلة للتحلل وضعف فعالية التكلفة لاستخدام المنتجات البلاستيكية القابلة للتحلل في مجال مصادر المعيشة العامة.
 
سينوبك هي أكبر شركة مصنعة للراتنجات الاصطناعية في العالم. إنها تدعو دائمًا إلى التنمية الخضراء وتعلق أهمية على البحث والتطوير وتطبيق المواد البلاستيكية القابلة للتحلل. إنها المؤسسة العضو الأولى في البر الرئيسي الصيني. تواصل Yizheng Chemical Fiber البحث وتطوير سلسلة من مواد البوليمر الخضراء والصديقة للبيئة والقابلة لإعادة التدوير والقابلة للتحلل من خلال البحث والإنتاج المشترك، وتعزيز البحث الفني، وتحسين القدرة الإنتاجية، والسعي لتوسيع الأفلام الزراعية والأسواق الأخرى، وتحقيق أعلى الجودة والتنمية المستدامة الأكثر كفاءة، ومواصلة تعزيز التأثير الصناعي لعلامة سينوبك التجارية لعناصر المواد القابلة للتحلل الحيوي، "Ecorigin"، مواصلة تعزيز قفزة المواد القابلة للتحلل الحيوي من "المنتج" إلى "القياسي" ومن "المنتج" إلى "العلامة التجارية"، وإنشاء بطاقة عمل خضراء ونظيفة جديدة لشركة سينوبك.