当前,先进的塑料回收市场主要关注热解和解聚(热、化学和酶)等技术,也有一些在探索气化和水热液化等方法。然而,由于其环境影响,这些技术在一些地区面临越来越多的审查和限制。
尽管由于其成本效益和效率,机械回收是优选的回收方法,但它在要求高纯度和机械性能的应用中仍有不足。为了应对化学回收技术和机械回收技术带来的这些挑战,溶解技术(有时也称为溶剂萃取)提供了一个有希望的解决方案。
了解溶解过程溶解包括使用溶剂分离聚合物废物。溶剂选择性地溶解聚合物,将其与污染物和其他非目标材料分离。溶解后,溶液被净化,溶剂被去除,留下几乎纯净的塑料,可以加工成颗粒,在生产中重复使用。
这种方法可以处理受污染的或混合的塑料废物,这些废物很难通过机械手段回收,同时又不会将聚合物分解成其组成分子或原料。减少了小心分离不同聚合物类型的需要,因为当使用正确的溶剂混合物时,可以选择性地溶解和分离塑料类型。这些工艺设计了针对特定塑料类型(如聚丙烯PP、聚苯乙烯PS和丙烯腈丁二烯苯乙烯ABS)的溶剂和分离方法。
PureCycle Technologies是塑料溶解领域的知名企业。该公司利用宝洁公司开发的专利技术回收聚丙烯。其工艺包括使用一种溶剂(主要是正丁烷)将废聚丙烯净化成一种在质量上可与原始塑料相媲美的形式。PureCycle表示,其回收PP可用于机械回收方法无法满足要求的应用中,如食品级包装。
PureCycle目前是该领域领先的商业级供应商。与化学回收技术相比,溶解的主要优势在于它可以提供更高的理论总产率,因为产品作为即用型树脂而不是简单的聚合物构件或碳氢化合物重新进入塑料供应链。
溶解研究进展
作为一个相对新兴的行业,对其工艺的研究和开发仍在继续。一个突出的例子是溶剂靶向回收和沉淀(STRAP),这是威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员开发的一种新技术框架。该技术可以分离多层塑料薄膜的成分并去除污染物。多层膜是塑料废物管理中的一个关键挑战,因此,这项技术的商业化具有很大的潜力。
此外,STRAP的开发者声称该工艺比竞争对手有许多优势,包括在大气压和更低的温度下操作。
目前,密歇根理工大学正在建设一个小型试验工厂来验证这项技术。对于这种难以回收的塑料废物,高度适应性的溶解系统的承诺将是最受欢迎的解决方案。伸缩带的技术挑战可能意味着这在商业规模之前需要几年时间。
溶解的未来挑战
虽然溶出度技术很有前途,但它也面临着挑战和批评。例如,存在关于长期循环的问题,因为聚合物可能在连续循环中降解。溶解过程的另一个问题是所用溶剂的环境影响。
这些化学品必须小心管理,以避免将有害物质释放到环境中。加热溶剂并随后将其从溶解的塑料中去除所需的能量也增加了该过程的碳足迹。溶解技术的经济可行性也仍然不确定。溶剂的成本、能源消耗和对复杂基础设施的需求可能会使从溶解工厂回收的聚合物比用机械回收方法更昂贵。
与其他回收技术相比,这种绿色溢价的大小将决定溶解工厂在经济上是否可行。此外,通过溶解对塑料废物产生重大影响所需的规模是巨大的。建设必要的基础设施以通过溶解处理大量塑料废物是一项艰巨的任务,需要大量的资本投资和时间。
溶解市场的未来
ureCycle等溶解技术的成功取决于市场对回收塑料的需求。虽然人们对可持续材料越来越感兴趣,但来自更便宜的原始塑料的竞争可能会限制回收产品的市场潜力。
未来的努力将集中在开发更广泛的聚合物类型的过程。诸如APK、Worn Again和Polystyvert等公司正在分别研究聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)。荷兰应用科学研究组织(TNO)正在开发一种叫做Mobius的回收丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)的工艺,尽管它还没有商业化。
溶解是解决低碳、多功能塑料废弃物解决方案需求的一项有前途的技术。然而,仍然存在一些障碍,包括技术改进、商业规模和经济挑战。利益攸关方必须在全球废物管理战略的大背景下仔细评估溶解的利弊。
应对经济挑战将是关键,因为价格将是成功的决定性因素,因为采用回收聚合物的公司会评估他们能够负担多少绿色溢价。作为减轻塑料废物对环境影响的全面努力的一部分,持续的研究、投资和监管支持对于完善该过程并评估其长期可行性至关重要。
本文所用的部分内容来源于互联网,版权属原作者所有,侵删!有任何问题的朋友,可以在评论区留言参与互动。因此,想要在市场中有长久的发展,还是需要参与其中的。