Recykling plastiku
Gospodarka o obiegu zamkniętym to nie tylko jedna forma
W kontekście globalnego problemu redukcji plastiku i zrównoważonego rozwoju, „recykling” stał się często pojawiającym się terminem.
W globalnym kontekście redukcji plastiku i zrównoważonego rozwoju, „recykling” stał się terminem często używanym. Nie istnieje jednak tylko jedna forma gospodarki o obiegu zamkniętym. Od butelek PET po włókna tekstylne, od recyklingu o wysokiej czystości z butelki do butelki po zdegradowaną utylizację z butelki na odzież – los tworzyw sztucznych rozciąga się zarówno w systemach recyklingu o obiegu zamkniętym, jak i otwartym. Zrozumienie różnic między nimi jest kluczem do zrozumienia systemu recyklingu plastiku.
1. Recykling w obiegu zamkniętym: wysoki standard wielokrotnych cykli kontrolowanych
Recykling w obiegu zamkniętym :
Tak zwany recykling w obiegu zamkniętym odnosi się do ponownego przetwarzania materiałów pochodzących z recyklingu w produkty tego samego typu. Biorąc za przykład butelki PET na napoje, wyrzucone butelki można przekształcić w nowe butelki PET poprzez czyszczenie, kruszenie, topienie i recykling. W tym procesie materiał PET tworzy cykl między „surowcem” a „produktem”.
Największą zaletą recyklingu w obiegu zamkniętym jest maksymalne zachowanie wartości i wydajności materiałów. Do jego zalet należą:
Krótka ścieżka cyklu i wysoka wartość: Materiały pochodzące z recyklingu można ponownie wykorzystać w przemyśle spożywczym, co wiąże się z dużym uznaniem na rynku i korzyściami ekonomicznymi.
Wysokie wymagania czystości: należy przeprowadzać rygorystyczne sortowanie i dekontaminację, aby mieć pewność, że nie ma w nich żadnych zanieczyszczeń ani materiałów nieprawidłowych.
Można je ponownie wykorzystywać wielokrotnie, co znacznie zmniejsza ślad węglowy: każdy wysokiej jakości recykling zmniejsza zależność od pierwotnych zasobów petrochemicznych.
Jednakże:
Zamknięta pętla nie jest „pętlą wieczną”. Chociaż PET jest polimerem termoplastycznym nadającym się do recyklingu, podczas każdego procesu przetwarzania występują problemy takie jak pękanie łańcucha, utlenianie termiczne i utrata dodatków.
Zerwanie łańcucha powoduje zmniejszenie masy cząsteczkowej, co skutkuje obniżeniem wytrzymałości mechanicznej, przejrzystości i innych właściwości poddanego recyklingowi PET;
Pozostałości zanieczyszczeń (np. nakrętki PP, etykiety) mogą w wysokich temperaturach wywołać reakcje utleniania, powodując żółknięcie lub zmętnienie materiału;
Utrata przeciwutleniaczy, środków antyadhezyjnych UV i innych dodatków stopniowo pogarsza właściwości materiałów poddanych recyklingowi.
Dlatego :
PET zazwyczaj można poddawać recyklingowi w obiegu zamkniętym jedynie 3-5 razy. Po znacznej degradacji właściwości fizycznych, zostanie on „zdegradowany i wykorzystany” w produktach takich jak włókna, taśmy i płyty budowlane, przechodząc do etapu recyklingu w obiegu otwartym. Z perspektywy cyklu życia, systemy obiegu zamkniętego w rzeczywistości są bliższe złożonemu systemowi „skończonego obiegu zamkniętego + cyklu degradacji”.
2. Recykling w obiegu otwartym: cykl „zmiennego toru”, który wydłuża żywotność materiałów
Recykling plastiku :
W przeciwieństwie do recyklingu w obiegu zamkniętym, recykling w obiegu otwartym oznacza przetwarzanie materiałów pochodzących z recyklingu w różnego rodzaju produkty. Na przykład butelki PET po recyklingu nie są już przetwarzane na nowe butelki, lecz stają się włóknami tekstylnymi, dywanami, taśmami opakowaniowymi i tak dalej.
Cechą charakterystyczną systemu otwartego jest „zmiana pasów ruchu w celu wydłużenia żywotności”:
Mimo że materiał nie spełnia już swojego pierwotnego przeznaczenia, może nadal krążyć w systemie gospodarczym.
Proces recyklingu jest stosunkowo nieskomplikowany, wymagania dotyczące czystości są niskie, a próg techniczny niewielki.
Niższy koszt, lepsze do szerokiej promocji.
Jednakże:
Recykling w obiegu otwartym nie może w pełni osiągnąć „zamkniętej regeneracji” zasobów. Te zdegradowane materiały ostatecznie trafią do etapu złomu i będą trudne do ponownego recyklingu. Większości produktów w obiegu otwartym nie da się zregenerować do postaci tworzyw sztucznych o jakości surowcowej ze względu na materiały mieszane lub struktury kompozytowe i często są one utylizowane poprzez spalanie lub składowanie na wysypiskach.
Dlatego też branża często postrzega to jako „opóźnione porzucenie”, a nie jako prawdziwy cykl.
3. Różnice i realistyczne wyzwania
Sytuacja krajowa: Główny nacisk kładzie się na pętlę otwartą, a niewystarczający udział ze strony konsumentów powoduje trudności systemowe.
W Chinach główną ścieżką recyklingu zużytych butelek PET jest nadal utylizacja w obiegu otwartym, taka jak „od butelki do włókna”, a udział recyklingu w obiegu zamkniętym, nadającego się do kontaktu z żywnością, od butelki do butelki, jest stosunkowo ograniczony. Duża ilość materiałów pochodzących z recyklingu trafia do sektorów niemających kontaktu z żywnością, takich jak tekstylia. Konsumenci są zazwyczaj „jednorazowi” i nie mają prawnych zobowiązań do uczestnictwa w systemach kaucji/recyklingu ani obowiązkowej klasyfikacji, co ogranicza czystość i efektywność recyklingu u źródła oraz stwarza znaczne trudności dla wysokiej jakości systemów obiegu zamkniętego. Ta ocena jest zgodna z badaniami naukowymi: badania dotyczące recyklingu PET w Chinach wykazały, że jest on głównie wykorzystywany w obiegu otwartym i do regeneracji włókien. Jednocześnie Chiny prowadzą pilotażowe prace nad zwrotem kaucji (DRS) i bardziej kompleksową siecią zbiórki, ale ogólnie rzecz biorąc, są one nadal na etapie wdrażania.
Dlaczego obieg zamknięty jest bardziej odpowiedni do kontaktu z żywnością?
Jeśli celem jest powrót do zastosowań spożywczych (takich jak „butelka do butelki”), otwarte ścieżki recyklingu stawiają czoła większym wymogom bezpieczeństwa i zgodności — gdy logistyka recyklingu ulegnie zanieczyszczeniu, wykorzystanie jej jako materiałów mających kontakt z żywnością znacznie zwiększy koszty audytu i napraw; System „budowania zamkniętego obiegu od samego początku” (wysokiej czystości zbiórka, szybki obrót i pełna identyfikowalność procesu) nie tylko redukuje zanieczyszczenia wtórne, ale także zapewnia wyższą efektywność wykorzystania zasobów, niższe koszty recyklingu i lepiej odzwierciedla odpowiedzialność użytkowników.
Chiny posiadają kompleksowy i stale aktualizowany system norm dla materiałów mających kontakt z żywnością (FCM) oraz wprowadziły bardziej rygorystyczne wymogi bezpieczeństwa i zgodności dla tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu przeznaczonych do kontaktu z żywnością. W ostatnich latach departamenty takie jak NHC i SAMR wielokrotnie wydawały lub zmieniały normy dotyczące materiałów mających kontakt z żywnością i powiązane z nimi normy, a rynek i regulacje prawne „wysokiego progu” obiektywnie wymagają czystszych i bardziej identyfikowalnych rozwiązań w obiegu zamkniętym.
4. Pętla zamknięta kontra otwarta: Współpraca w tworzeniu realistycznego systemu recyklingu
W praktyce kompletny system obiegu tworzyw sztucznych często nie jest jednomodowy, lecz stanowi połączenie obiegu zamkniętego i otwartego. Pierwszy z nich zachowuje wysoką jakość recyklingu i wartość surowców, podczas gdy drugi absorbuje odpady, wydłużając ich żywotność. Typowy cykl życia PET może wyglądać następująco:
Rodzimy PET → Butelka → Recykling → Recykling rPET → Nowa butelka → Recykling rPET → Włókno/Folia → Odpad
5. Dlaczego nadal dążymy do zamkniętej pętli?
Mimo że obieg zamknięty nie jest rozwiązaniem idealnym, to jednak jest to kierunek działań przemysłu z trzech głównych powodów:
Zmniejszenie zależności od rodzimych zasobów petrochemicznych: Z każdym kolejnym zamkniętym obiegiem następuje mniejsze zużycie nowych materiałów, co skutkuje zmniejszeniem emisji dwutlenku węgla i zużycia energii.
Wspieranie zarządzania jakością i standaryzacji: Materiały pochodzące z recyklingu będą mogły ponownie zostać wykorzystane w przemyśle spożywczym dopiero po udoskonaleniu systemów sortowania, czyszczenia i testowania.
Jak kształtować projektowanie produktów nadających się do recyklingu i ponownego użycia? Uproszczenie korpusu butelki, redukcja koloru i możliwość odłączenia – wszystko to wynika z potrzeby stworzenia systemu zamkniętego obiegu.