Sản lượng nhựa dự kiến ​​sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050. Tương tự, lượng khí thải nhựa từ sản xuất và thải bỏ dự kiến ​​sẽ tăng gấp đôi vào năm 2060. Tái chế nhựa có thể giải quyết cả lượng khí thải liên quan đến sản xuất và xử lý bằng cách tái tuần hoàn nhựa, giảm nhu cầu sản xuất nhựa nguyên sinh và các phương pháp xử lý gây ô nhiễm.  

Tiêu chuẩn công nghiệp, tái chế cơ học, cực kỳ tiết kiệm năng lượng và phổ biến, nhưng có một số thiếu sót chính. Tái chế cơ học dành riêng cho nguyên liệu thô, yêu cầu phân loại đắt tiền (chỉ chấp nhận PET, HDPE, PP, LDPE trong hầu hết các trường hợp), thường xuyên gặp sự cố do nhiễm bẩn và tạo ra các sản phẩm có giá trị thấp. 

Tái chế nâng cao, một tập hợp các phản ứng hóa lý được sử dụng để phân hủy hoặc chiết xuất polyme từ nhựa, đã xuất hiện để tăng giá trị của việc tái chế và giảm nhu cầu phân loại. Thị trường tái chế tiên tiến đã phát triển nhanh chóng trong 5 năm qua, giải quyết một số lỗ hổng kỹ thuật của tái chế cơ học và thiếu sót ở những thị trường khác. 

Đổi mới tái chế nhựa 

Ba công nghệ chính trong tái chế tiên tiến (không bao gồm khí hóa và Cracking) bao gồm nhiệt phân, khử polyme và hòa tan dung môi. Mỗi loại hình đều có thế mạnh và lĩnh vực riêng cần đổi mới để nâng cao hiệu quả: 

• Nhiệt phân: Quá trình nhiệt được sử dụng để phân hủy chuỗi hóa học của nhựa thành các hydrocacbon có chiều dài khác nhau để tinh chế thành nhựa hoặc nhiên liệu. Quá trình này cũng tạo ra khí tổng hợp và than được biến đổi thành sản phẩm phụ hoặc nhiên liệu. Một số hình thức nhiệt phân tồn tại, làm phức tạp thêm định nghĩa công nghệ rõ ràng và mức độ sẵn sàng của công nghệ. Điều đó nói lên rằng, quá trình nhiệt phân có xúc tác dường như đang ở vị trí tốt nhất để nổi lên như một quy trình khả thi về mặt thương mại với cả nhựa và nhiên liệu đều là những sản phẩm tiềm năng. 
   
• Khử trùng: Một số quy trình thuộc thể loại này. Họ thường sử dụng phản ứng hóa học trung gian để phân hủy polyme PET thành các monome để tái polyme hóa thành nhựa và vải dệt. Việc tăng tính đặc hiệu kỹ thuật sẽ cải thiện khả năng thu hồi nguyên liệu và hiệu quả xử lý như Jeplanquá trình đường phân hoặc carbios' xúc tác sinh học. Các thí nghiệm hiện tại tập trung vào việc giữ cho chuỗi polyme nguyên vẹn hơn chuỗi monome để khám phá các thị trường tiêu thụ hóa chất mới và giảm chi phí năng lượng tái polyme hóa. 
   
• Hòa tan dung môi: Bằng cách áp dụng các dung môi hóa học cụ thể cho chất thải nhựa, các nhà tái chế có thể chiết xuất các polyme mục tiêu, loại bỏ các chất gây ô nhiễm như chất kết dính hoặc tái chế chất thải hiện không thể tái chế như chất thải điện tử (WEEE). Sự đổi mới cơ bản ở đây nhằm tôn vinh một thị trường trọng điểm: nhựa đóng gói. Bằng cách sử dụng các thuật toán ra quyết định và thu hồi và kết tủa nhắm mục tiêu dung môi, hoặc STRAP, các nhà tái chế có thể chiết xuất một số lớp polyme nguyên chất trong nhựa đóng gói (khoảng 44% tổng sản lượng nhựa hàng năm). 

Trong số các công nghệ này, giả sử quản lý quy trình phù hợp, nhu cầu năng lượng và tác động tiêu cực đến môi trường là (từ nhiều nhất đến ít nhất): nhiệt phân, khử polyme và hòa tan dung môi. Mặc dù vậy, hòa tan bằng dung môi vẫn là công nghệ ít được thương mại hóa nhất trong khi nhiệt phân và khử polyme đã được thương mại hóa nhanh chóng.  

Quá trình nhiệt phân tạo ra hydrocarbon cấp nhiên liệu sau khi tinh chế, phục vụ tốt cho sản xuất dầu khí. Tương tự, quá trình khử polyme là phương pháp khả thi về mặt thương mại duy nhất để tái chế PET cấp thực phẩm, tạo ra một vị trí cụ thể trong ngành thực phẩm và đồ uống. Một lý do khiến quá trình hòa tan dung môi diễn ra chậm là do nhu cầu thu hồi dung môi sau khi sử dụng. Không có điều này, kỹ thuật tái chế sẽ không mang lại lợi nhuận. 

Tiêu điểm đổi mới tái chế nhựa 

• xe máy lớn là một nhà tái chế hóa học mới sử dụng các yếu tố hòa tan dung môi và khử polyme để tái chế nhựa. Chúng bảo toàn giá trị tối đa trong khi giảm nhu cầu năng lượng bằng cách giữ lại cấu trúc hóa học. Công ty tham gia vào thị trường dệt chai nhựa PET để tạo dựng chỗ đứng trên thị trường đồng thời khám phá các sản phẩm tái chế chủ yếu. 
   
• Năng lượng nhựa là một thiết bị tái chế nhiệt phân vi sóng tập trung vào các con đường từ PE và PP đến nhựa và nhiên liệu. Công ty đã thiết lập được chỗ đứng vững chắc ở châu Âu với một số đại gia dầu khí là đối tác bao tiêu trước khi điều phối các cơ sở của Hoa Kỳ và châu Á. 
   
• Jeplan là một công ty khử polyme PET đặc biệt sử dụng phương pháp đường phân để tái chế PET từ chai nhựa và vải dệt. Họ hiện đang thống trị thị trường khử polyme ở châu Á và đã quyết định không mở rộng các cơ sở mới ra ngoài châu Á, thay vào đó chọn cấp phép công nghệ khử polyme và công nghệ chiết xuất hàng hóa phế thải cho các nhà tái chế châu Âu và Mỹ. 

Xu hướng tái chế nhựa và triển vọng dài hạn 

Về mặt kinh tế, tái chế nhựa đắt hơn sản xuất nhựa nguyên sinh. Xu hướng này đôi khi bị cản trở bởi một số loại nhựa như PET khi nguồn cung dầu bị hạn chế hơn. Tuy nhiên, nhìn chung, quá trình khử polyme và tái chế cơ học PET đã đạt được mức tăng chi phí trung bình 10% so với nhựa nguyên chất. Mô hình PET sẽ được mô phỏng chặt chẽ bằng cách hòa tan dung môi khi nó tiến tới trưởng thành thương mại.  

Một con đường tiềm năng cho cả quá trình khử polyme và hòa tan dung môi là kết hợp với tái chế cơ học. Hòa tan dung môi có thể được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi nhựa tái chế cơ học, giảm thiểu sự cố và tăng độ tinh khiết của nhựa. Nó cũng có thể được sử dụng như một phương pháp xử lý sau để chiết xuất các polyme mục tiêu từ nhựa hỗn hợp dạng viên. Tương tự, quá trình khử polyme có thể xử lý dòng phụ PET từ quá trình tái chế cơ học nhằm tối đa hóa quá trình chiết xuất PET, nâng cao lợi nhuận. 

Nhiệt phân sẽ thống trị hoạt động tái chế tiên tiến ở mức tối thiểu trong thập kỷ tới. Mặc dù việc sản xuất nhựa tái chế không tiết kiệm năng lượng nhưng nhiệt phân là giải pháp duy nhất có thể được triển khai hiện nay để tái chế nhựa; tái chế cơ học không thể. Vì lý do đó, nhiệt phân nên được coi là một công nghệ chuyển tiếp để tái chế nhựa. Điều thú vị là các công ty dầu khí là động lực chính trong việc tăng công suất nhiệt phân và dự kiến ​​sẽ sử dụng hầu hết dầu nhiệt phân làm nhiên liệu thay thế.  

Ngành tái chế nhựa cũng đã thu hút một số lĩnh vực thú vị khác. Các nhà sản xuất hóa chất như LyondellBasell và SK mở rộng đầu tư vào tái chế cơ học, nhiệt phân, khử polyme và hòa tan dung môi, báo hiệu sự quan tâm đến các sản phẩm cuối cùng đa dạng từ mỗi quy trình. Các công ty đóng gói tiêu dùng như Coca-Cola và Nestle có xu hướng đầu tư vào quá trình khử polyme và hòa tan dung môi để phù hợp trực tiếp với việc tái chế bao bì. Cuối cùng, những gã khổng lồ về quản lý chất thải như Republic Services và WM đã âm thầm xây dựng các trung tâm tái chế trong khu vực, bỏ qua các nhà tái chế và tận dụng khả năng tiếp cận độc quyền của họ với chất thải. 

Cuối cùng, mỗi quy trình đều có những hạn chế đáng kể cho đến ngày nay hoặc trong tương lai. Điều đó nói lên rằng, việc hòa tan dung môi, tái chế cơ học và khử polyme có những lợi ích môi trường rõ ràng để giảm ô nhiễm liên quan đến nhựa và tiềm năng thương mại bổ sung cùng với nhau.  

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.cleantech.com/where-plastic-recycling-innovation-is-today/