Nhựa là nhựa tổng hợp, được làm từ dầu mỏ và được ca ngợi là “một trong những phát minh vĩ đại nhất của nhân loại trong thế kỷ 20”. Việc ứng dụng rộng rãi “phát minh vĩ đại” này đã mang đến sự tiện lợi vô cùng lớn cho con người, tuy nhiên việc xử lý rác thải nhựa lại trở thành bài toán hóc búa đối với toàn nhân loại. Theo thống kê, chỉ 9% trong số hơn 10 tỷ tấn nhựa phế thải được sản xuất trên toàn cầu kể từ những năm 1950 có thể tái chế được. Lấy bao bì nhựa làm ví dụ, nếu không áp đặt hạn chế, trọng lượng rác thải nhựa trên biển sẽ vượt trọng lượng cá vào năm 2050, tính theo lượng rác thải hiện nay. Nền kinh tế tái chế nhựa là một cách quan trọng để đạt được đỉnh carbon và mức độ trung hòa carbon, đồng thời cũng là ý nghĩa cốt lõi của việc đẩy nhanh quá trình chuyển đổi xanh của phương thức phát triển, đẩy nhanh việc xây dựng hệ thống tái chế chất thải và thúc đẩy ưu tiên sinh thái, tiết kiệm và thâm canh, xanh và thấp -Phát triển carbon được đề xuất trong báo cáo của Đại hội toàn quốc lần thứ 20 của CPC. Bài viết này giúp bạn hiểu được tình hình cơ bản của việc tái chế rác thải nhựa trong và ngoài nước.
Ý nghĩa của việc đẩy nhanh xây dựng hệ thống tái chế nhựa thải
Cải thiện lợi ích kinh tế
Theo ước tính thận trọng của Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc, chi phí môi trường của chu trình bao bì nhựa không hiệu quả trên toàn thế giới là khoảng 40 tỷ USD và khoảng 95% giá trị của vật liệu đóng gói nhựa bị lãng phí do sử dụng một lần, sẽ gây thiệt hại kinh tế trực tiếp từ 80 tỷ USD đến 120 tỷ USD hàng năm.
2. Giảm ô nhiễm trắng
Ô nhiễm rác thải nhựa không chỉ gây ô nhiễm môi trường tự nhiên mà còn gây hại cho sức khỏe con người và động vật. Nghiên cứu mới nhất cho thấy hạt nhựa được tìm thấy trong mạch máu người và nhau thai của phụ nữ mang thai. Theo báo cáo do Quỹ Bảo vệ Thiên nhiên Thế giới công bố năm 2019, trung bình một người trên toàn thế giới tiêu thụ 5 gam nhựa mỗi tuần, tương đương với trọng lượng của một chiếc thẻ tín dụng.
3. Giảm ô nhiễm khí thải carbon
Lượng phát thải carbon trong toàn bộ vòng đời của 1 tấn nhựa thải từ quá trình sản xuất đến quá trình đốt cháy cuối cùng là khoảng 6,8 tấn, tổng lượng phát thải carbon của từng giai đoạn trong chu trình vật lý của nhựa thải là 2,9 tấn và tổng lượng carbon giảm thiểu của nhựa thải vật lý là 2,9 tấn. chu kỳ khoảng 3,9 tấn; Tổng lượng phát thải carbon của mỗi liên kết của chu trình hóa học là 5,2 tấn và mức giảm carbon là khoảng 1,6 tấn.
4. Tiết kiệm tài nguyên dầu mỏ
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ tái chế, dự kiến tỷ lệ tái chế nhựa sẽ tăng từ 30% lên hơn 60% vào năm 2060, tiết kiệm 200 triệu tấn tài nguyên dầu, điều này sẽ tác động sâu sắc đến mô hình lọc dầu. ngành công nghiệp.
5. Nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp
Thuế bao bì và thuế biên giới carbon của EU sẽ sớm được áp dụng. Người ta ước tính số lượng sản phẩm nhựa bị đánh thuế ở Trung Quốc sẽ đạt 70 tỷ nhân dân tệ vào năm 2030, trong khi lợi nhuận của các doanh nghiệp sản xuất nhựa ở Trung Quốc dự kiến là 96 tỷ nhân dân tệ vào năm 2030 và cường độ thuế sẽ đạt 3/4. Tuy nhiên, nếu doanh nghiệp bổ sung một tỷ lệ nhất định vật liệu tái chế vào sản phẩm nhựa thì có thể giảm, thậm chí miễn thuế, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh và sức ảnh hưởng thương hiệu của doanh nghiệp.
Tái chế rác thải nhựa ở Trung Quốc
Trung Quốc là quốc gia sản xuất, tiêu thụ và xuất khẩu nhựa lớn nhất thế giới. Trong những năm gần đây, với mức sống của người dân không ngừng được cải thiện, sản lượng nhựa thải cũng tăng lên hàng năm. Năm 2021, nhựa sẽ chiếm 12% lượng rác thải rắn của Trung Quốc. Đồng thời, do nhận thức của người dân về bảo vệ môi trường ngày càng nâng cao nên tỷ lệ tái chế nhựa cũng tăng lên đều đặn. Theo báo cáo của OECD 2020, dự kiến tỷ lệ tái chế rác thải nhựa trong toàn bộ vòng đời sẽ tăng từ 8% năm 2019 lên 14% vào năm 2060.
Nhiều đại gia tập trung vào lĩnh vực tái chế hóa chất nhựa phế thải
Nexus: Dự kiến trong 5 năm tới sẽ có ít nhất 12 nhà máy lớn để tái chế chất thải màng từ nhiều nguồn khác nhau bằng phương pháp hóa học.
BASF: BASF đầu tư 20 triệu euro vào Quantafuel, một công ty của Na Uy, để tiếp tục phát triển và cải tiến quy trình sử dụng rác thải nhựa hỗn hợp để sản xuất dầu nhiệt phân.
SABIC: Hợp tác nhiều bên nhằm tăng cường sản xuất polyme tuần hoàn được chứng nhận thu hồi từ nhựa phế thải và tham gia dự án thu hồi hóa chất nhựa biển.
Total Energy: đã ký thỏa thuận thương mại dài hạn với Tập đoàn Môi trường Vanheede để cung cấp nguyên liệu thô tái chế sau tiêu dùng (PCR)
ExxonMobil: Sau khi mở rộng nhà máy ở Texas, nó sẽ trở thành một trong những cơ sở tái chế chất thải nhựa tiên tiến lớn nhất ở Bắc Mỹ.
Mura: Công nghệ độc quyền HydroPRS có thể tránh tạo ra “cacbon” và tối đa hóa việc sản xuất các sản phẩm hydrocarbon.
Dow: Đang tích cực tìm cách thiết lập đối tác kinh doanh với khách hàng để mở rộng quy mô công nghệ thu hồi hóa chất trong thời gian sớm nhất.
Braskem (nhà sản xuất polyolefin lớn nhất ở châu Mỹ): Người ta xác nhận rằng sản lượng các chất trung gian có giá trị như chất thơm và monome ở mức cao.
Quan điểm chuyên gia
Chu trình nhựa thúc đẩy chuyển đổi xanh của phương thức phát triển
Fu Xiangsheng, Phó Chủ tịch Liên đoàn Công nghiệp Hóa chất và Dầu khí Trung Quốc
Kể từ khi ra đời, nhựa đã có những đóng góp quan trọng cho sự tiến bộ của nền văn minh nhân loại, đặc biệt là trong việc thay thế thép và gỗ, bảo tồn năng lượng và giảm phát thải. Nhưng giờ đây, nó đã trở thành sự đồng thuận toàn cầu để kiểm soát ô nhiễm nhựa. Nền kinh tế tái chế nhựa là một biện pháp quan trọng để giảm ô nhiễm môi trường nhựa.
Nền kinh tế tái chế nhựa được chia thành chu trình vật lý và chu trình hóa học. Tái chế vật lý là con đường thực tế của việc tái chế rác thải nhựa theo tầng. Tái chế hóa học có thể hiện thực hóa việc tái sử dụng nhựa thải có giá trị cao và nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước đã đạt được những thành tựu quan trọng.
Một số sử dụng các phương pháp khử polyme hoặc phân hủy để khử nhựa thải thành monome và tái polyme hóa để thực hiện chu trình hóa học. Điều này được hiểu rằng DuPont và Huntsman sớm nhất trong những năm gần đây đã thành thạo “công nghệ phân hủy metanol” để phân hủy các chai nước giải khát polyester (PET) thải thành các monome methyl terephthalate và ethylene glycol, sau đó tái tổng hợp nhựa PET mới, hiện thực hóa một quy trình khép kín. vòng lặp chu trình hóa học.
Một số khác là khí hóa nhựa phế thải thành khí tổng hợp hoặc nhiệt phân thành sản phẩm dầu, tái tổng hợp hóa chất và polyme. Ví dụ, BASF đang phát triển quy trình Cracking nhiệt để chuyển đổi nhựa phế thải thành khí tổng hợp hoặc sản phẩm dầu và sử dụng nguyên liệu thô này để sản xuất các loại hóa chất hoặc polyme khác nhau trong cơ sở tích hợp Ludwigshafen với chất lượng đạt đến cấp thực phẩm; Eastman thực hiện thu hồi hóa học một loạt chất thải nhựa polyester thông qua công nghệ tái sinh polyester, có thể giảm phát thải khí nhà kính từ 20%~30% so với các quy trình truyền thống; Dự án dự kiến sẽ được đưa vào vận hành vào tháng 9 năm 2023 bằng cách sử dụng thiết bị khí hóa tầng sôi để khí hóa nhựa thải có độ tinh khiết thấp và không dễ tái chế, sản xuất metanol từ khí tổng hợp thu được. Phương pháp này có thể giảm toàn diện lượng khí thải carbon dioxide tới 100.000 tấn trên 60.000 tấn nhựa thải. Viện Khoa học Hóa dầu Trung Quốc, Khoa học và Công nghiệp Hàng không Vũ trụ và các doanh nghiệp khác cũng đã đạt được kết quả theo từng giai đoạn trong việc tái chế nhựa.
Chu trình hóa học không phải là một vấn đề khó khăn từ quan điểm kỹ thuật, bởi vì hầu hết các phản ứng hóa học đều có thể đảo ngược: chúng có thể bị phân hủy nếu chúng có thể được tổng hợp và chúng có thể bị khử polyme nếu chúng có thể được polyme hóa. Hiện nay, trở ngại lớn nhất là kinh tế. Đó là chi phí và giá cả. Vì vậy, chỉ giải pháp kỹ thuật thôi chưa đủ mà còn cần thúc đẩy chính sách, cũng như sự đồng thuận của người dân và hành động toàn cầu.
Đẩy nhanh ứng dụng và phổ biến công nghệ thu hồi hóa chất
Li Mingfeng, Chủ tịch Viện Nghiên cứu Dầu khí và Công nghệ Hóa chất Sinopec
Tái chế hóa học nhựa thải được công nhận là phương pháp tái chế ít carbon, sạch và bền vững trong và ngoài nước. Trong những năm gần đây, các gã khổng lồ hóa chất quốc tế đã đẩy nhanh việc đầu tư vào lĩnh vực tái chế nhựa. LG, Tập đoàn Công nghiệp Cơ bản Saudi, BP và các doanh nghiệp nổi tiếng quốc tế khác đã thực hiện nghiên cứu về tái chế nhựa. Trong số đó, thu hồi hóa chất là quan trọng nhất. Do việc thu hồi hóa học có thể áp dụng cho nhựa thải hỗn hợp có hàm lượng tạp chất cao và không thể thu hồi về mặt vật lý nên đây được ngành coi là hướng phát triển kỹ thuật trong tương lai. Hiện tại, chỉ có 12% nhựa phế thải ở Trung Quốc được tái chế bằng phương pháp vật lý và hầu như không có phương pháp hóa học nên vẫn còn dư địa rất lớn để phát triển.
Việc thúc đẩy thu hồi hóa chất chắc chắn sẽ được hỗ trợ bởi công nghệ. Công nghệ nhiệt phân nhựa thải là công nghệ cốt lõi mà hầu hết các doanh nghiệp sẽ sử dụng. Tuy nhiên, việc phát triển công nghệ nhiệt phân nhựa thải là rất khó khăn vì có hơn 200 loại nguyên liệu nhựa liên quan, bao gồm nhựa thông thường, nhựa đặc biệt và nhựa kỹ thuật, khiến yêu cầu kỹ thuật của các doanh nghiệp tinh chế và hóa chất khác nhau rất phức tạp. Hiện tại, mặc dù công nghệ thu hồi hóa học của nhựa thải ở Trung Quốc đã phát triển nhanh chóng nhưng vẫn đang trong giai đoạn mở rộng từ quy mô nhỏ sang thí điểm hoặc trình diễn công nghiệp. Việc hiện thực hóa nhanh chóng các đột phá công nghệ đòi hỏi phải nghiên cứu và phát triển công nghệ nhiều hơn cũng như hợp tác rộng rãi hơn.
Năm 2021, do Viện Khoa học Dầu khí chủ trì, 11 đơn vị, trong đó có Công ty Xây dựng Kỹ thuật Liên hợp, Hóa dầu Yanshan, Hóa dầu Dương Tử, Hóa dầu Maoming, Viện Khoa học Môi trường Trung Quốc, Viện Công nghệ Dầu khí và Hóa chất Bắc Kinh, Đại học Tongji, Sông Dương Tử Chiết Giang Viện Kinh tế và Công nghệ Tuần hoàn Delta, đã đăng ký tham gia “Trung tâm Đổi mới Công nghệ Công nghiệp về Tái chế Hóa chất Nhựa thải” của Liên đoàn Hóa dầu và đã giành được giấy phép thành công. Trong bước tiếp theo, CAS sẽ dựa vào trung tâm để thực hiện đổi mới hợp tác nghiên cứu giữa trường đại học và công nghiệp, cố gắng tạo ra một nền tảng nghiên cứu và phát triển cho công nghệ sử dụng nhựa thải có giá trị cao, phù hợp với các loại nhựa khác nhau và các nguồn khác nhau, phát triển công nghệ chuyển đổi định hướng nhựa thải, thực hiện nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghiệp về quy trình thu hồi hóa chất nhựa thải mới và các quy trình kết hợp công nghệ khác nhau, đồng thời đưa công nghệ tái chế hóa chất nhựa thải đạt trình độ hàng đầu quốc tế.
Làm cho chất thải nhựa có thể tái chế
Guo Zifang, Phó Chủ tịch Viện Nghiên cứu Hóa học Sinopec Bắc Kinh
Để giúp đạt được mục tiêu “carbon kép”, chúng tôi đã làm việc chăm chỉ về “có thể tái chế và sử dụng được”, đồng thời tập trung sâu vào lĩnh vực tái chế polymer.
Xét về mặt “tái chế”, hầu hết các loại nhựa đóng gói trên thị trường đều là loại nhựa nhiều lớp. Những loại nhựa này không chỉ là polyolefin mà các thành phần khác nhau gây ra rất nhiều khó khăn cho việc tái chế. Để đạt được mục tiêu “có thể tái chế”, một bước rất quan trọng là lựa chọn một nguyên liệu thô duy nhất để sản xuất bao bì nhựa, đại diện là BOPE (biicular tens polyethylene). Cấu trúc bao bì vật liệu đơn này được so sánh với cấu trúc bao bì truyền thống của nhiều vật liệu khác nhau, thuận lợi hơn cho việc tái chế nhựa.
Xét về mặt “có thể sử dụng”, thu hồi vật lý và thu hồi hóa học là hai cách chính để tái chế nhựa phế thải. Chúng tôi luôn tuân thủ nguyên tắc “đi bằng hai chân” và phát triển nhiều lộ trình kỹ thuật khác nhau để đảm bảo có thể sử dụng được vật liệu tái chế. Về mặt phục hồi vật lý, chúng tôi đã hợp tác với các trường đại học và doanh nghiệp nổi tiếng trong nước để giải quyết các vấn đề chính trong lĩnh vực xử lý và tái sử dụng liên tục màng nhựa tái chế, công nghệ thu hồi thứ cấp nhựa ô tô và đã đạt được kết quả bước đầu. Trong lĩnh vực thu hồi hóa chất, chúng tôi đã độc lập phát triển công nghệ nhiệt phân plasma vi sóng, sử dụng polyme thải làm nguyên liệu thô để nứt và sản lượng triethylene tương đương với quy trình nứt bằng hơi nước naphtha truyền thống. Đồng thời, chúng tôi đã đẩy nhanh công việc nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực Cracking xúc tác và tập trung vào việc đạt được hiệu quả thu hồi hóa học đối với các loại nhựa phế thải khác nhau. Chúng tôi cũng đã phát triển một dung môi nhiều pha, có thể được đưa vào nhựa tái chế để cải thiện khả năng liên kết của các loại polyme khác nhau, tạo thành vật liệu có hiệu suất và độ ổn định cao hơn, đồng thời dự kiến sẽ hiện thực hóa khả năng tái sử dụng không bị phân hủy của nhựa lai, có thể được áp dụng cho các thiết bị gia dụng, xây dựng, giao thông vận tải và các lĩnh vực khác.
Việc tái chế và tái sử dụng polymer thải là một phần quan trọng của ngành công nghiệp polymer trong việc thiết lập và cải thiện hệ thống kinh tế phát triển tuần hoàn carbon thấp xanh. Trong tương lai, Viện Công nghệ Hóa học Bắc Kinh sẽ tiếp tục tập trung vào phát triển, ứng dụng, tái chế và tái chế vật liệu mới, nỗ lực nâng cao hiệu quả và chất lượng tái chế vật lý, thúc đẩy nghiên cứu, phát triển và công nghiệp hóa công nghệ tái chế hóa học mới, giúp xây dựng mô hình kinh tế tái chế nhựa mới, xây dựng chuỗi công nghiệp khép kín kinh tế xanh.
Không ngừng phát triển vật liệu xanh, thân thiện với môi trường và có khả năng phân hủy
Li Renhai, giám đốc sản xuất an toàn của Công ty sợi hóa học Yizheng và trưởng nhóm nghiên cứu và phát triển dự án vật liệu phân hủy sinh học
Hiện nay, việc phát triển nhựa phân hủy sinh học vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức. Mới đây, Báo cáo nghiên cứu về đánh giá tác động môi trường và hỗ trợ chính sách cho nhựa phân hủy do Sinopec và Đại học Thanh Hoa hợp tác nghiên cứu đã chính thức được công bố. Thông qua điều tra và phân tích chi tiết, báo cáo nghiên cứu lần đầu tiên đề xuất hệ thống chỉ số đánh giá nhựa phân hủy lấy khả năng phân hủy làm cốt lõi so với nhựa truyền thống, đồng thời phân tích lộ trình sử dụng khả thi của nhựa phân hủy từ các khía cạnh kinh tế và xã hội. Chúng tôi tin rằng báo cáo nghiên cứu này là ý kiến định hướng nhằm dẫn dắt sự phát triển chất lượng cao của ngành nhựa phân hủy sinh học. Báo cáo nghiên cứu đưa ra những vấn đề như mâu thuẫn về cấu trúc trong việc sử dụng các sản phẩm nhựa phân hủy sinh học và hiệu quả kinh tế kém của việc sử dụng các sản phẩm nhựa phân hủy sinh học trong lĩnh vực nguồn sống nói chung.
Sinopec là nhà sản xuất nhựa tổng hợp lớn nhất thế giới. Nó luôn ủng hộ sự phát triển xanh và coi trọng việc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng nhựa phân hủy. Đây là doanh nghiệp thành viên đầu tiên ở Trung Quốc đại lục. Sợi hóa học Yizheng tiếp tục nghiên cứu và phát triển một loạt vật liệu polymer xanh, thân thiện với môi trường, có thể tái chế và phân hủy thông qua nghiên cứu và sản xuất chung, tăng cường nghiên cứu kỹ thuật, nâng cao năng lực sản xuất và cố gắng mở rộng màng nông nghiệp và các thị trường khác, đạt được thành tích cao hơn phát triển bền vững chất lượng và hiệu quả hơn, đồng thời tiếp tục nâng cao ảnh hưởng công nghiệp của thương hiệu nguyên tố vật liệu phân hủy sinh học của Sinopec, “Ecorigin”, Thúc đẩy hơn nữa bước nhảy vọt của vật liệu phân hủy sinh học từ “sản phẩm” sang “tiêu chuẩn” và từ “sản phẩm” đến “thương hiệu”, và tạo ra một tấm danh thiếp xanh và sạch mới của Sinopec.
Thời gian đăng: Mar-08-2023