Phân loại thông qua các tùy chọn tái chế bao bì nhựa như hòa tan, khử trùng, nhiệt phân và khí hóa.
Tái chế cơ học truyền thống như ngày nay có những hạn chế đáng kể bao gồm sự suy giảm của các polyme có giá trị dẫn đến “chu kỳ giảm” và sự cần thiết bổ sung nguồn cung ứng để tái sử dụng với vật liệu thô.
Mặt khác, tái chế cơ học truyền thống có những lợi thế đáng kể như yêu cầu năng lượng thấp và công nghệ bình thường, với sự hiểu biết và chấp nhận quy trình được thiết lập trong ngành tái chế.
Trong những năm gần đây, nhu cầu về các giải pháp tái chế đã tăng lên. Ngành công nghiệp nhựa đang tham gia sâu rộng vào việc tìm kiếm các giải pháp cho chất thải nhựa – khởi động một kỷ nguyên mới về khả năng tồn tại và đầu tư vào các công nghệ tái chế nhựa mới.
Các công nghệ tái chế mới và sáng tạo cho phép chúng tôi nắm bắt được phạm vi rộng hơn của chất thải nhựa, vật liệu xử lý ở mức độ ô nhiễm cao hơn và trong một số trường hợp, loại bỏ sự cần thiết của các bước phân loại phức tạp và tốn kém, vốn thường được coi là lý do cho tỷ lệ tái chế thấp.
Đúng với bản chất của đổi mới, sáng tạo kết hợp với khoa học đột phá đã cho ra đời nhiều loại công nghệ mới. Làm việc cùng nhau, mỗi bộ phận đóng một vai trò quan trọng và cho phép chúng tôi xây dựng tương lai không chất thải mà chúng tôi rất cần: làm cho việc thương mại hóa các công nghệ tái chế tiên tiến trong tầm tay.
Hòa tan nhựa.
Phương pháp hòa tan của tái chế tiên tiến lấy chất thải nhựa ở dạng rắn và hòa tan trong dung môi. Sau khi hòa tan, quá trình này có thể tách các chất gây ô nhiễm và phụ gia về mặt cơ học và hóa học, trước khi tách polyme ban đầu ra khỏi dung môi. Sản phẩm cuối cùng sau đó sẽ trở thành một polyme đã được làm sạch có thể được sử dụng làm nhựa nguyên liệu thô mới một lần nữa. Polystyvert Inc. sử dụng quy trình này để tái chế polystyrene. Đây là một cách tiếp cận mới đối với một loại polymer mà trước đây được coi là thách thức để tái chế.
Sự phân hủy polyme: Khử trùng
Công nghệ Depolymerization sẵn sàng trở thành nhân tố thay đổi cuộc chơi trong cách chúng ta tái chế. Công nghệ này cung cấp cho chúng tôi khả năng “giải nén” một chuỗi polyme và sau đó phá vỡ nó thành các phân tử khối xây dựng riêng lẻ để tách, tinh chế và phục hồi vật liệu nhựa vô song. Sản phẩm thu được là nguyên liệu nhựa (monomer) gần giống với nguyên liệu có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch truyền thống.
Điều này có nghĩa là vật liệu khử phân tử sau đó có thể được sử dụng để tiếp xúc với thực phẩm và thậm chí là các ứng dụng y tế. Nói cách khác, không đi xe đạp! Ngoài ra, quá trình khử trùng hợp không làm phân hủy vật liệu polyme / monome, có nghĩa là quá trình này có thể được lặp lại trên cùng một vật liệu với số lần vô hạn. Các thế hệ tương lai mười năm nữa sẽ có thể tận hưởng những lợi ích của một tách cà phê cách nhiệt tốt được tạo ra bằng cách sử dụng các phân tử tương tự trong cốc cà phê đã sử dụng của bạn ngày hôm nay!
INEOS Styrolution là một công ty sử dụng Depolymerization. Hợp tác với công ty công nghệ sáng tạo, Agilyx, cả hai đã bắt đầu thiết kế một cơ sở mới nằm ngay phía nam Chicago, IL, nơi cuối cùng sẽ tái chế tới 100 tấn vật liệu polystyrene mỗi ngày.
Chất xúc tác cộng tác: Nhiệt phân.
Nhiệt phân sử dụng quy trình cracking nhiệt để chuyển chất thải nhựa thành dầu, chất này thường được tinh chế thêm và sau đó được sử dụng làm nguyên liệu thô trong sản xuất hóa chất cơ bản – ví dụ, ethylene được sử dụng để sản xuất polyme. Phương pháp nhiệt phân đã thúc đẩy sự hợp tác trong ngành do quy trình sản xuất các sản phẩm hóa học cơ bản có thể được phát triển và sử dụng trên nhiều phân đoạn polyme. Ngay cả các sản phẩm phụ của quá trình nhiệt phân cũng tìm thấy mục đích như đã thấy trong sự hợp tác giữa Ineos Styrolution và GreenMantra Technologies. Phương pháp độc đáo của GreenMantra chuyển đổi chất thải polystyrene trực tiếp thành các sản phẩm bán được trên thị trường. Ineos Stryolution đang làm việc để tinh chế dòng sản phẩm phụ của GreenMantra để thu hồi monome styren để trùng hợp thành nhựa polystyrene tái chế.
Dung dịch ô nhiễm: Khí hóa.
Chúng tôi đã tự hỏi phải làm gì khi chất thải quá ô nhiễm để xử lý bằng bất kỳ công nghệ nào ở trên? Khí hóa! Phương pháp tái chế này cho phép xử lý rác thải nhựa hỗn hợp cùng với rác thải sinh hoạt và rác thải sinh học. Công nghệ này làm nóng vật liệu đến nhiệt độ cao trong điều kiện không có oxy (tức là không đốt hoặc đốt vật liệu), tạo ra khí tổng hợp. Syngas sau đó được sử dụng như một nguồn cacbon để sản xuất các hóa chất cơ bản như metanol và etanol, bắt đầu chuỗi giá trị cho nhiều sản phẩm cuối cùng. Enerkem là công ty công nghệ khí hóa đang dẫn đầu về quy mô thương mại. Công nghệ của Enerkem đã được triển khai tại địa điểm Xử lý chất thải thành nhiên liệu sinh học và hóa chất ở Edmonton, Canada, hỗ trợ mục tiêu của thành phố là chuyển hướng bãi rác 90%.
Đại học Florida cũng đang tiến hành nghiên cứu và phát triển liên quan trong lĩnh vực này (xem Khí hóa plasma có phải là giải pháp cho nhựa và tất cả chất thải không ?, xuất bản tháng 8 năm 2019).
Tất cả điều này có nghĩa là gì?
Nhựa là vật liệu được thiết kế kỹ thuật cao, mang lại giá trị vô song cho xã hội của chúng ta. Ngay từ khi mới thành lập, nhựa luôn là vật liệu tiên phong và dĩ nhiên, khá phù hợp khi các công nghệ hiện đang được sử dụng để thu hồi những vật liệu này cũng mang tính đột phá và có tác động mạnh mẽ. Khi thái độ và sự chú ý của chúng ta đối với khí hậu và môi trường của trái đất tiếp tục phát triển, thì cơ sở hạ tầng và hành vi của chúng ta cũng phải thay đổi theo chúng.
Tìm hiểu các tùy chọn theo ý của chúng tôi là bước đầu tiên. Việc tối ưu hóa các công nghệ như thế này định vị chúng tôi vì mục tiêu chung là tái định vị tất cả các vật liệu theo cách hiệu quả nhất. Thật không may, những vấn đề lớn nhất dường như không bao giờ có một giải pháp tiện lợi và bạc tỉ. Tuy nhiên, nếu những bộ óc sáng suốt đang phát triển các giải pháp được thảo luận ở đây là bất kỳ dấu hiệu nào cho tương lai của chúng ta, thì, với sự cộng tác và sáng tạo dồi dào – thì có vẻ như các giải pháp cho rác thải nhựa đã có ở đây.
Cassie Bradley là Giám đốc Thương mại Nền kinh tế Thông tư và Bền vững của INEOS Styrolution.