Kunststoff ist Kunstharz, das aus Erdöl hergestellt wird und als „eine der größten Erfindungen der Menschheit im 20. Jahrhundert“ gepriesen wird. Die breite Anwendung dieser „großartigen Erfindung“ hat den Menschen großen Komfort gebracht, aber die Entsorgung von Kunststoffabfällen ist für die gesamte Menschheit zu einem heiklen Problem geworden. Laut Statistik können nur 9 % der mehr als 10 Milliarden Tonnen Kunststoffabfälle, die seit den 1950er Jahren weltweit produziert wurden, recycelt werden. Am Beispiel von Kunststoffverpackungen: Wenn keine Beschränkungen verhängt werden, wird das Gewicht des Plastikmülls im Meer bis 2050 das Gewicht von Fischen übersteigen, berechnet nach der aktuellen Abfallmenge. Die Kunststoffrecyclingwirtschaft ist ein wichtiger Weg zur Erreichung des CO2-Höhepunkts und der CO2-Neutralität und steht auch im Mittelpunkt der Beschleunigung der grünen Transformation des Entwicklungsmodus, der Beschleunigung des Aufbaus von Abfallrecyclingsystemen und der Förderung ökologischer Priorität, Einsparung und Intensität, Grün und Niedrig -Kohlenstoffentwicklung, vorgeschlagen im Bericht des 20. Nationalkongresses der KP Chinas. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Grundsituation beim Recycling von Kunststoffabfällen im In- und Ausland.
Die Bedeutung der Beschleunigung des Aufbaus eines Recyclingsystems für Kunststoffabfälle
Verbessern Sie den wirtschaftlichen Nutzen
Nach der konservativen Schätzung des Umweltprogramms der Vereinten Nationen belaufen sich die Umweltkosten des ineffizienten Kreislaufs von Kunststoffverpackungen weltweit auf etwa 40 Milliarden US-Dollar, und etwa 95 % des Wertes von Kunststoffverpackungsmaterialien werden durch einmalige Verwendung verschwendet. Dies wird direkte wirtschaftliche Verluste von 80 bis 120 Milliarden US-Dollar pro Jahr verursachen.
2. Reduzieren Sie die weiße Verschmutzung
Die Verschmutzung durch Plastikmüll belastet nicht nur die natürliche Umwelt, sondern schadet auch der Gesundheit von Mensch und Tier. Neueste Forschungsergebnisse zeigen, dass Plastikpartikel in menschlichen Blutgefäßen und der Plazenta schwangerer Frauen gefunden werden. Laut dem Bericht des World Wide Fund for Nature aus dem Jahr 2019 verbraucht der durchschnittliche Mensch weltweit 5 Gramm Plastik pro Woche, was dem Gewicht einer Kreditkarte entspricht.
3. Reduzierung der CO2-Emissionen
Der Kohlenstoffausstoß des gesamten Lebenszyklus von 1 Tonne Kunststoffabfällen von der Produktion bis zur endgültigen Verbrennung beträgt etwa 6,8 Tonnen, der Gesamtkohlenstoffausstoß jeder Stufe des physischen Kreislaufs von Kunststoffabfällen beträgt 2,9 Tonnen und die gesamte Kohlenstoffreduzierung des physischen Kreislaufs Zyklus beträgt etwa 3,9 Tonnen; Der gesamte Kohlenstoffausstoß jedes Glieds des chemischen Kreislaufs beträgt 5,2 Tonnen und die Kohlenstoffreduzierung beträgt etwa 1,6 Tonnen.
4. Schonung der Ölressourcen
Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Recyclingtechnologie wird erwartet, dass die Recyclingrate von Kunststoffen im Jahr 2060 von 30 % auf über 60 % steigen wird, wodurch 200 Millionen Tonnen Ölressourcen eingespart werden, was tiefgreifende Auswirkungen auf das Muster der Raffinierung haben wird Industrie.
5. Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen
Die EU-Verpackungssteuer und die CO2-Grenzsteuer werden bald erhoben. Es wird geschätzt, dass die Menge der in China erhobenen Kunststoffprodukte im Jahr 2030 70 Milliarden Yuan erreichen wird, während der Gewinn der Harzproduktionsunternehmen in China bis 2030 voraussichtlich 96 Milliarden Yuan betragen wird und die Steuerintensität 3/4 erreichen wird. Wenn Unternehmen jedoch einen bestimmten Anteil recycelter Materialien zu Kunststoffprodukten hinzufügen, können Steuern gesenkt oder sogar erlassen werden, wodurch die Wettbewerbsfähigkeit und der Markeneinfluss der Unternehmen verbessert werden.
Recycling von Kunststoffabfällen in China
China ist das weltweit größte Herstellungs-, Verbrauchs- und Exportland für Kunststoffe. In den letzten Jahren ist mit der kontinuierlichen Verbesserung des Lebensstandards der Menschen auch die Produktion von Kunststoffabfällen von Jahr zu Jahr gestiegen. Im Jahr 2021 werden Kunststoffe 12 % des chinesischen Festmülls ausmachen. Gleichzeitig ist mit dem zunehmenden Bewusstsein der Menschen für den Umweltschutz auch der Anteil des Kunststoffrecyclings stetig gestiegen. Dem OECD-Bericht 2020 zufolge wird erwartet, dass die Recyclingquote von Kunststoffabfällen im gesamten Lebenszyklus von 8 % im Jahr 2019 auf 14 % im Jahr 2060 steigen wird.
Viele Giganten schließen sich im Bereich des chemischen Recyclings von Kunststoffabfällen zusammen
Nexus: Es ist geplant, in fünf Jahren mindestens 12 große Fabriken zu errichten, um Filmabfälle aus verschiedenen Quellen auf chemischem Wege zu recyceln.
BASF: BASF investierte 20 Millionen Euro in Quantafuel, ein norwegisches Unternehmen, um den Prozess der Nutzung gemischter Kunststoffabfälle zur Herstellung von Pyrolyseöl weiterzuentwickeln und zu verbessern.
SABIC: Mehrparteienkooperation mit dem Ziel, die Produktion zertifizierter zyklischer Polymere, die aus Kunststoffabfällen gewonnen werden, zu steigern und sich am Projekt zur chemischen Rückgewinnung von Meeresplastik zu beteiligen.
Total Energy: unterzeichnete eine langfristige Handelsvereinbarung mit der Vanheede Environment Group zur Lieferung von Post-Consumer-Recycling-Rohstoffen (PCR).
ExxonMobil: Nach der Erweiterung des Werks in Texas wird es zu einer der größten fortschrittlichen Recyclinganlagen für Kunststoffabfälle in Nordamerika.
Mura: Die proprietäre Technologie HydroPRS kann die Produktion von „Kohlenstoff“ vermeiden und die Produktion von Kohlenwasserstoffprodukten maximieren.
Dow: Das Unternehmen ist aktiv auf der Suche nach Geschäftspartnern mit Kunden, um den Umfang der Chemikalienrückgewinnungstechnologie so schnell wie möglich zu erweitern.
Braskem (der größte Polyolefinhersteller in Amerika): Es wird bestätigt, dass die Produktion wertvoller Zwischenprodukte wie Aromaten und Monomere hoch ist.
Expertenmeinung
Der Kunststoffkreislauf fördert die grüne Transformation des Entwicklungsmodus
Fu Xiangsheng, Vizepräsident der China Petroleum and Chemical Industry Federation
Seit seiner Entstehung haben Kunststoffe wichtige Beiträge zum Fortschritt der menschlichen Zivilisation geleistet, insbesondere durch den Ersatz von Stahl und Holz, die Energieeinsparung und die Emissionsreduzierung. Mittlerweile ist es jedoch zu einem weltweiten Konsens geworden, die Plastikverschmutzung zu kontrollieren. Die Kunststoffrecyclingwirtschaft ist eine wichtige Maßnahme zur Reduzierung der Umweltverschmutzung durch Kunststoffe.
Die Kunststoffrecyclingwirtschaft gliedert sich in den physischen Kreislauf und den chemischen Kreislauf. Physisches Recycling ist der praktische Weg, Kunststoffabfälle in einer Kaskade zu recyceln. Durch chemisches Recycling kann die Wiederverwendung von Kunststoffabfällen mit hohem Wert realisiert werden, und viele Unternehmen im In- und Ausland haben wichtige Erfolge erzielt.
Einige nutzen Depolymerisations- oder Zersetzungsmethoden, um Kunststoffabfälle zu Monomeren zu reduzieren und sie erneut zu polymerisieren, um einen chemischen Kreislauf zu realisieren. Es wird davon ausgegangen, dass DuPont und Huntsman in den letzten Jahren als erste die „Methanol-Zersetzungstechnologie“ beherrschten, um gebrauchte Getränkeflaschen aus Polyester (PET) in Methylterephthalat- und Ethylenglykol-Monomere zu zerlegen und dann neues PET-Harz neu zu synthetisieren, wodurch ein geschlossener Prozess realisiert wurde. chemischer Kreislauf.
Andere sind die Vergasung von Kunststoffabfällen zu Synthesegas oder die Pyrolyse zu Erdölprodukten sowie die Resynthese von Chemikalien und Polymeren. Beispielsweise entwickelt BASF ein thermisches Crackverfahren, das Kunststoffabfälle in Synthesegas oder Erdölprodukte umwandelt, und nutzt diesen Rohstoff, um im Verbundstandort Ludwigshafen verschiedene Chemikalien oder Polymere herzustellen, deren Qualität Lebensmittelqualität erreicht; Eastman realisiert die chemische Rückgewinnung einer Reihe von Polyester-Kunststoffabfällen durch Polyester-Regenerationstechnologie, die die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren um 20–30 % reduzieren kann; Das Projekt soll im September 2023 in Betrieb genommen werden, indem der Wirbelschichtvergaser genutzt wird, um Kunststoffabfälle mit geringer Reinheit, die nicht einfach zu recyceln sind, zu vergasen und aus dem gewonnenen Synthesegas Methanol zu produzieren. Mit dieser Methode können die Kohlendioxidemissionen umfassend um 100.000 Tonnen pro 60.000 Tonnen Kunststoffabfall reduziert werden. Auch die China Petrochemical Academy of Sciences, die Luft- und Raumfahrtwissenschaft und -industrie sowie andere Unternehmen haben schrittweise Ergebnisse beim Kunststoffrecycling erzielt.
Der chemische Kreislauf ist aus technischer Sicht kein schwieriges Problem, da die meisten chemischen Reaktionen reversibel sind: Sie können zersetzt werden, wenn sie synthetisiert werden können, und sie können depolymerisiert werden, wenn sie polymerisiert werden können. Das derzeit größte Hindernis ist wirtschaftlicher Natur. Es geht um Kosten und Preis. Daher reichen technische Lösungen allein nicht aus, sondern erfordern auch politische Förderung sowie den Konsens der Menschen und globales Handeln.
Beschleunigen Sie die Anwendung und Popularisierung der Technologie zur chemischen Rückgewinnung
Li Mingfeng, Präsident des Sinopec Research Institute of Petroleum and Chemical Technology
Das chemische Recycling von Kunststoffabfällen gilt im In- und Ausland als kohlenstoffarme, saubere und nachhaltige Recyclingmethode. In den letzten Jahren haben internationale Chemiegiganten ihren Ausbau im Bereich Kunststoffrecycling forciert. LG, Saudi Basic Industry Corporation, BP und andere international renommierte Unternehmen haben Untersuchungen zum Recycling von Kunststoffen durchgeführt. Unter ihnen ist die chemische Rückgewinnung die wichtigste. Da die chemische Rückgewinnung auf gemischte Kunststoffabfälle mit hohem Verunreinigungsgehalt anwendbar ist und nicht physikalisch zurückgewonnen werden kann, wird sie von der Industrie als zukünftige technische Entwicklungsrichtung angesehen. Derzeit werden nur 12 % der Kunststoffabfälle in China mit physikalischen Methoden recycelt, und es gibt fast keine chemische Methode, sodass noch viel Raum für Entwicklung besteht.
Die Förderung der Chemikalienrückgewinnung muss zwangsläufig durch Technologie unterstützt werden. Die Pyrolysetechnologie für Kunststoffabfälle ist die wichtigste Kerntechnologie, die fast alle Unternehmen einsetzen werden. Die Entwicklung der Pyrolysetechnologie für Kunststoffabfälle ist jedoch sehr schwierig, da mehr als 200 Arten von Kunststoffrohstoffen beteiligt sind, darunter allgemeine Kunststoffe, Spezialkunststoffe und technische Kunststoffe, was die technischen Anforderungen verschiedener Raffinerie- und Chemieunternehmen sehr komplex macht. Obwohl sich die chemische Rückgewinnungstechnologie für Kunststoffabfälle in China derzeit rasant weiterentwickelt hat, befindet sie sich noch in der Phase der Ausweitung vom kleinen Maßstab zur Pilot- oder industriellen Demonstration. Die schnelle Verwirklichung technologischer Durchbrüche erfordert eine stärkere technologische Forschung und Entwicklung sowie eine umfassendere Zusammenarbeit.
Im Jahr 2021 wurden unter der Leitung der Academy of Petroleum Sciences 11 Einheiten gegründet, darunter die Joint Engineering Construction Company, Yanshan Petrochemical, Yangzi Petrochemical, Maoming Petrochemical, die China Academy of Environmental Sciences, das Beijing Institute of Petroleum and Chemical Technology, die Tongji University und der Zhejiang Yangtze River Das Delta Institute of Circular Economy and Technology hat sich für das „Industrial Technology Innovation Center for Chemical Recycling of Waste Plastics“ der Petrochemical Federation beworben und die Lizenz erfolgreich erhalten. Im nächsten Schritt wird sich CAS auf das Zentrum verlassen, um kollaborative Innovationen zwischen Industrie, Universität und Forschung durchzuführen und sich um die Schaffung einer Forschungs- und Entwicklungsplattform für hochwertige Nutzungstechnologien für Kunststoffabfälle zu bemühen, die für verschiedene Arten von Kunststoffen und verschiedene Quellen geeignet sind Richtungskonvertierungstechnologie für Kunststoffabfälle, Durchführung der Entwicklung und industriellen Anwendungsforschung für neue chemische Rückgewinnungsverfahren für Kunststoffabfälle und verschiedene Technologiekombinationsprozesse, um die chemische Recyclingtechnologie für Kunststoffabfälle auf das international führende Niveau zu bringen.
Machen Sie Kunststoffabfälle recycelbar
Guo Zifang, Vizepräsident des Sinopec Beijing Chemical Research Institute
Um das Ziel des „doppelten Kohlenstoffs“ zu erreichen, haben wir intensiv an „recycelbar und nutzbar“ gearbeitet und uns intensiv mit dem Polymerrecycling beschäftigt.
Im Sinne der „Recyclingfähigkeit“ sind die meisten Verpackungskunststoffe auf dem Markt mehrschichtig. Bei diesen Kunststoffen handelt es sich nicht nur um Polyolefine, sondern auch um verschiedene Komponenten, die das Recycling erheblich erschweren. Um „recycelbar“ zu erreichen, ist ein sehr wichtiger Schritt die Auswahl eines einzigen Rohstoffs für die Herstellung von Kunststoffverpackungen. BOPE (biaxial zugfestes Polyethylen) ist ein repräsentativer Vertreter. Diese Verpackungsstruktur aus einem einzigen Material ist im Vergleich zur herkömmlichen Verpackungsstruktur aus mehreren unterschiedlichen Materialien förderlicher für das Recycling von Kunststoffen.
Im Hinblick auf die „Verwendbarkeit“ sind die physische Verwertung und die chemische Verwertung die beiden wichtigsten Möglichkeiten, Kunststoffabfälle zu recyceln. Wir folgen stets dem Prinzip „Gehen auf zwei Beinen“ und entwickeln vielfältige technische Routen, um sicherzustellen, dass recycelte Materialien verwendet werden können. Im Hinblick auf die physische Verwertung haben wir mit namhaften inländischen Universitäten und Unternehmen zusammengearbeitet, um wichtige Probleme in den Bereichen kontinuierliche Verarbeitung und Wiederverwendung von recycelten Kunststofffolien sowie Sekundärverwertungstechnologie für Automobilkunststoffe anzugehen, und erste Ergebnisse erzielt. Im Bereich der chemischen Rückgewinnung haben wir unabhängig die Mikrowellen-Plasma-Pyrolyse-Technologie entwickelt, bei der Abfallpolymer als Rohmaterial für das Cracken verwendet wird. Die Ausbeute an Triethylen entspricht dem herkömmlichen Naphtha-Dampfcracken-Verfahren. Gleichzeitig haben wir die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich des katalytischen Crackens beschleunigt und uns auf eine effiziente chemische Verwertung verschiedener Kunststoffabfälle konzentriert. Wir haben außerdem ein mehrphasiges Lösungsmittel entwickelt, das in recycelte Kunststoffe eingebracht werden kann, um die Bindungsfähigkeit verschiedener Polymere zu verbessern, Materialien mit höherer Leistung und Stabilität zu bilden und voraussichtlich die Wiederverwendung von Hybridkunststoffen ohne Abbau ermöglichen wird, was möglich ist auf Haushaltsgeräte, Bau, Transport und andere Bereiche angewendet werden.
Das Recycling und die Wiederverwendung von Abfallpolymeren ist ein wichtiger Bestandteil der Polymerindustrie beim Aufbau und der Verbesserung des umweltfreundlichen, kohlenstoffarmen Kreislaufwirtschaftssystems. Das Beijing Institute of Chemical Technology wird sich auch in Zukunft auf die Entwicklung, Anwendung, Wiederverwertung und Wiederverwertung neuer Materialien konzentrieren, an der Verbesserung der Effizienz und Qualität des physischen Recyclings arbeiten, die Forschung und Entwicklung sowie die Industrialisierung neuer chemischer Recyclingtechnologien fördern, Helfen Sie beim Aufbau eines neuen Modells der Kunststoffrecyclingwirtschaft und beim Aufbau einer grünen wirtschaftlichen Industriekette mit geschlossenem Kreislauf.
Kontinuierliche Entwicklung grüner und umweltfreundlicher abbaubarer Materialien
Li Renhai, Leiter der Sicherheitsproduktion der Yizheng Chemical Fibre Company und Leiter des Forschungs- und Entwicklungsteams des Projekts für biologisch abbaubare Materialien
Die Entwicklung biologisch abbaubarer Kunststoffe steht derzeit noch vor zahlreichen Herausforderungen. Kürzlich wurde der von Sinopec und der Tsinghua-Universität gemeinsam erforschte Forschungsbericht zur Umweltverträglichkeitsprüfung und politischen Unterstützung abbaubarer Kunststoffe offiziell veröffentlicht. Durch detaillierte Untersuchungen und Analysen schlug der Forschungsbericht erstmals ein Bewertungsindexsystem für abbaubare Kunststoffe vor, wobei die Abbaubarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen im Mittelpunkt stand, und analysierte den möglichen Verwendungspfad abbaubarer Kunststoffe aus sozialer und wirtschaftlicher Sicht. Wir glauben, dass dieser Forschungsbericht eine richtungsweisende Meinung ist, um die qualitativ hochwertige Entwicklung der biologisch abbaubaren Kunststoffindustrie voranzutreiben. Im Forschungsbericht werden Probleme wie die strukturellen Widersprüche bei der Verwendung biologisch abbaubarer Kunststoffprodukte und die geringe Kosteneffizienz der Verwendung biologisch abbaubarer Kunststoffprodukte im Bereich allgemeiner Lebensquellen hervorgehoben.
Sinopec ist der größte Kunstharzhersteller der Welt. Sie setzt sich stets für eine umweltfreundliche Entwicklung ein und legt Wert auf die Forschung, Entwicklung und Anwendung abbaubarer Kunststoffe. Es ist das erste Mitgliedsunternehmen auf dem chinesischen Festland. Yizheng Chemical Fiber erforscht und entwickelt weiterhin eine Reihe grüner, umweltfreundlicher, recycelbarer, recycelbarer und abbaubarer Polymermaterialien durch gemeinsame Forschung und Produktion, stärkt die technische Forschung, verbessert die Produktionskapazität und strebt danach, Agrarfolien und andere Märkte zu erweitern und höhere Ziele zu erreichen Qualität und eine effizientere nachhaltige Entwicklung sowie die weitere Stärkung des industriellen Einflusses von Sinopecs Marke für biologisch abbaubare Materialelemente „Ecorigin“. Weitere Förderung des Sprungs biologisch abbaubarer Materialien vom „Produkt“ zum „Standard“ und vom „Produkt“ zur „Marke“. und erstellen Sie eine neue grüne und saubere Visitenkarte von Sinopec.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.03.2023