В настоящее время в мире сформировался консенсус по поводу экологически чистого развития пластмасс. Почти 90 стран и регионов ввели соответствующую политику или правила для контроля или запрета одноразовых неразлагаемых пластиковых изделий. Новая волна экологически чистого развития пластмасс началась во всем мире. В нашей стране зеленая, низкоуглеродная и циркулярная экономика также стала основной линией промышленной политики в период «14-й пятилетки».
Исследование показало, что, хотя разлагаемые пластмассы будут в определенной степени развиваться в результате продвижения политики, их стоимость высока, в будущем возникнут избыточные производственные мощности, и вклад в сокращение выбросов не будет очевиден. Переработка пластика отвечает требованиям зеленой, низкоуглеродной и безотходной экономики. С ростом цен на торговлю выбросами углерода и введением пограничных налогов на выбросы углерода обязательное добавление переработанных материалов станет основной тенденцией. Объемы как физической переработки, так и химической переработки возрастут на десятки миллионов тонн. В частности, химическая переработка станет основным направлением развития экологически чистого пластика. В 2030 году уровень переработки пластика в моей стране увеличится до 45–50%. Легкая в переработке конструкция призвана максимизировать скорость переработки и повысить ценность утилизации пластиковых отходов. Технические инновации могут создать спрос на рынке металлоценовых пластиков в миллионы тонн.
Усиление переработки пластика является основной международной тенденцией
Решение проблемы белого загрязнения, вызванного выброшенным пластиком, является первоначальным намерением большинства стран мира ввести политику, связанную с управлением пластиком. В настоящее время международный ответ на проблему пластиковых отходов заключается в основном в ограничении или запрете использования пластиковых изделий, которые трудно перерабатывать, поощрении переработки пластика и использовании разлагаемых заменителей пластика. Среди них усиление переработки пластика является основной международной тенденцией.
Увеличение доли переработки пластика является первым выбором для развитых стран. Европейский Союз с 1 января 2021 года ввел «налог на пластиковую упаковку» на неперерабатываемый пластик в своих государствах-членах, а также запретил попадание на европейский рынок 10 видам одноразовых пластиковых изделий, таких как пенополистирол. Налог на упаковку вынуждает компании, производящие пластиковые изделия, использовать переработанный пластик. К 2025 году ЕС будет использовать больше упаковочных материалов, пригодных для вторичной переработки. В настоящее время годовое потребление пластикового сырья в моей стране превышает 100 миллионов тонн, и ожидается, что в 2030 году оно достигнет более 150 миллионов тонн. По приблизительным оценкам, экспорт пластиковой упаковки моей страны в ЕС достигнет 2,6 миллиона тонн в 2030 году. и налог на упаковку в размере 2,07 миллиарда евро потребуется. Поскольку налоговая политика ЕС в отношении пластиковой упаковки продолжает развиваться, внутренний рынок пластмасс столкнется с проблемами. Катализируемый налогом на упаковку, крайне важно добавлять переработанные материалы в пластиковые изделия, чтобы обеспечить прибыль предприятий нашей страны.
На техническом уровне текущие исследования по экологическому развитию пластмасс в развитых странах в основном сосредоточены на дизайне пластиковых изделий, облегчающих переработку, и разработке технологий химической переработки. Хотя биоразлагаемая технология была впервые инициирована европейскими и американскими странами, в настоящее время энтузиазм по ее продвижению невелик.
Переработка пластика в основном включает два метода утилизации: физическую переработку и химическую переработку. Физическая регенерация в настоящее время является основным методом переработки пластика, но поскольку каждая регенерация снижает качество переработанного пластика, механическая и физическая регенерация имеет определенные ограничения. Для пластиковых изделий, которые имеют низкое качество или которые не могут быть легко регенерированы, обычно можно использовать методы химической переработки, то есть отходы пластмасс рассматриваются как «сырая нефть», подлежащая переработке, чтобы обеспечить повторное использование пластиковых отходов, избегая при этом понижения качества обычных пластиковых изделий. продукты физической переработки.
Конструкция, легко поддающаяся переработке, как следует из названия, означает, что в продуктах, связанных с пластиком, факторы переработки учитываются в процессе производства и проектирования, тем самым значительно увеличивая скорость переработки пластика. Например, упаковочные пакеты, которые ранее производились из ПЭ, ПВХ и ПП, производятся с использованием различных марок металлоценового полиэтилена (мПЭ), что облегчает переработку.
Уровень переработки пластика в мире и крупнейших странах мира в 2019 году
В 2020 году моя страна потребила более 100 миллионов тонн пластика, около 55% из которых было заброшено, включая одноразовые пластиковые изделия и списанные товары длительного пользования. В 2019 году уровень переработки пластика в моей стране составил 30% (см. рисунок 1), что выше, чем в среднем по миру. Однако развитые страны сформулировали амбициозные планы по переработке пластика, и их уровень переработки значительно увеличится в будущем. В соответствии с концепцией углеродной нейтральности наша страна также значительно увеличит уровень переработки пластика.
Области потребления пластиковых отходов в моей стране в основном такие же, как и области потребления сырья, причем основными из них являются Восточный Китай, Южный Китай и Северный Китай. Уровень переработки сильно различается в зависимости от отрасли. В частности, уровень переработки упаковки и повседневного пластика у основных потребителей одноразового пластика составляет всего 12% (см. Рисунок 2), что оставляет огромные возможности для улучшения. Переработанный пластик имеет широкий спектр применения, за исключением некоторых, таких как медицинская и пищевая упаковка, куда можно добавлять переработанные материалы.
В будущем уровень переработки пластика в моей стране значительно увеличится. К 2030 году уровень переработки пластика в моей стране достигнет 45–50%. Его мотивация в основном исходит из четырех аспектов: во-первых, недостаточная экологическая нагрузка и видение построения ресурсосберегающего общества требуют от всего общества увеличения уровня переработки пластика; во-вторых, цена торговли выбросами углерода продолжает расти, и каждая тонна переработанного пластика будет производить пластик. Весь жизненный цикл сокращения выбросов углекислого газа составляет 3,88 тонны, прибыль от переработки пластика значительно увеличилась, а скорость переработки значительно улучшилась; в-третьих, все крупные компании по производству пластиковых изделий объявили об использовании переработанного пластика или добавлении переработанного пластика. В будущем спрос на переработанные материалы значительно возрастет, и может произойти переработка. Цена на пластик инвертирована; в-четвертых, тарифы на выбросы углерода и налоги на упаковку в Европе и США также заставят мою страну значительно увеличить уровень переработки пластика.
Переработанный пластик оказывает огромное влияние на углеродную нейтральность. По расчетам, за весь жизненный цикл в среднем каждая тонна физически переработанного пластика сократит выбросы углекислого газа на 4,16 тонны по сравнению с непереработанным пластиком. В среднем каждая тонна пластика, переработанного химическим способом, сократит выбросы углекислого газа на 1,87 тонны по сравнению с непереработанным пластиком. В 2030 году физическая переработка пластмасс в моей стране сократит выбросы углекислого газа на 120 миллионов тонн, а физическая переработка + химическая переработка (включая переработку отложенных пластиковых отходов) сократят выбросы углерода на 180 миллионов тонн.
Однако индустрия переработки пластмасс в моей стране по-прежнему сталкивается со многими проблемами. Во-первых, источники пластиковых отходов разбросаны, формы отходов пластиковых изделий сильно различаются, а типы материалов разнообразны, что затрудняет и делает переработку пластиковых отходов в моей стране сложной и дорогостоящей. Во-вторых, индустрия переработки пластиковых отходов имеет низкий порог и в основном представляет собой предприятия мастерского типа. Метод сортировки в основном представляет собой ручную сортировку, при этом отсутствуют автоматизированные технологии тонкой сортировки и промышленное оборудование. По состоянию на 2020 год в Китае насчитывается 26 000 компаний по переработке пластика, которые небольшие по масштабу, широко распространены и, как правило, имеют низкую прибыльность. Особенности структуры отрасли привели к проблемам в надзоре за отраслью переработки пластмасс в моей стране и к огромным инвестициям в нормативные ресурсы. В-третьих, фрагментация отрасли также привела к усилению порочной конкуренции. Предприятия уделяют больше внимания ценовым преимуществам продукции и снижению издержек производства, но презирают технологическую модернизацию. В целом развитие отрасли идет медленно. Основной способ использования пластиковых отходов — производство переработанного пластика. После ручной проверки и классификации, а затем с помощью таких процессов, как дробление, плавление, грануляция и модификация, пластиковые отходы превращаются в переработанные пластиковые частицы, которые можно использовать. Из-за сложных источников переработанного пластика и множества примесей стабильность качества продукции крайне низкая. Существует острая необходимость усилить технические исследования и повысить стабильность переработанных пластмасс. Химические методы восстановления в настоящее время не могут быть коммерциализированы из-за таких факторов, как высокая стоимость оборудования и катализаторов. Продолжение изучения низкозатратных процессов является ключевым направлением исследований и разработок.
Существует множество ограничений на разработку разлагаемых пластиков.
Разлагаемые пластики, также известные как экологически разлагаемые пластики, относятся к типу пластика, который в конечном итоге может полностью разлагаться на углекислый газ, метан, воду и минерализованные неорганические соли содержащихся в них элементов, а также на новую биомассу в различных природных условиях. Ограниченные условиями разложения, областями применения, исследованиями и разработками и т. д., разлагаемые пластики, упоминаемые в настоящее время в промышленности, в основном относятся к биоразлагаемым пластикам. В настоящее время основными разлагаемыми пластиками являются PBAT, PLA и т. д. Биоразлагаемым пластикам обычно требуется от 90 до 180 дней для полного разложения в условиях промышленного компостирования, и из-за особенностей материалов их обычно необходимо классифицировать и перерабатывать отдельно. Текущие исследования сосредоточены на контролируемых разлагаемых пластиках, пластиках, которые разлагаются в определенное время или при определенных условиях.
Экспресс-доставка, вынос, одноразовые полиэтиленовые пакеты и мульчирующая пленка — основные области применения разлагаемого пластика в будущем. Согласно «Мнениям о дальнейшем усилении контроля над пластиковым загрязнением» моей страны, в экспресс-доставке, выносе и одноразовых пластиковых пакетах к 2025 году должны использоваться биоразлагаемые пластики, а использование биоразлагаемых пластиков в мульчирующих пленках поощряется. Однако в вышеупомянутых областях увеличилось использование пластмасс и разлагаемых заменителей пластика, таких как использование бумаги и нетканых материалов для замены упаковочного пластика, а мульчирующая пленка усилила переработку. Таким образом, уровень проникновения биоразлагаемых пластиков значительно ниже 100%. По оценкам, к 2025 году потребность в разлагаемых пластиках в указанных сферах составит примерно 3–4 млн тонн.
Биоразлагаемые пластики оказывают ограниченное влияние на углеродную нейтральность. Выбросы углерода от ПБСТ лишь немного ниже, чем у ПП, при этом выбросы углерода составляют 6,2 тонны на тонну, что выше, чем выбросы углерода при традиционной переработке пластика. PLA — это биоразлагаемый пластик. Хотя выбросы углерода в нем низкие, это не нулевые выбросы углерода, а материалы на биологической основе потребляют много энергии в процессе посадки, ферментации, разделения и очистки.
Время публикации: 06 августа 2024 г.