Химическая переработка — ключ к цикличности производства пластика, но она сталкивается со сложными проблемами

1 ноября 2024 г. | Скотт Дженкинс, Chemical Engineering Magazine

Химическая переработка стала неотъемлемой частью процесса круговорота пластика, помогая решать обостряющийся кризис пластиковых отходов. В отличие от механической переработки, которая измельчает и переплавляет пластик, но имеет ограничения из-за загрязнения и деградации, химическая переработка расщепляет пластик на молекулярном уровне, восстанавливая его до базовых материалов, которые почти идентичны исходным материалам, полученным из нефти. Однако эта технология по-прежнему сталкивается со значительными проблемами, от высоких затрат до сложных потребностей в сырье и нормативных неопределенностей, которые затрудняют ее широкое внедрение.

Ожидается, что химическая переработка будет работать наряду с механической переработкой, причем каждый подход подойдет для разных типов пластиковых отходов. Хотя механическая переработка остается экономически эффективным решением для чистых, незагрязненных потоков, ее нельзя применять бесконечно из-за структурного ослабления после нескольких циклов. Напротив, химическая переработка может перерабатывать более широкий спектр материалов, включая смешанные или деградированные, и производить продукцию, пригодную для повторного использования в различных приложениях. 

По мнению аналитика IDTechEx Джеймса Кеннеди, несмотря на препятствия, отрасль химической переработки, скорее всего, продемонстрирует значительный рост в течение следующего десятилетия, хотя для полной реализации ее потенциала потребуются стратегические инвестиции и поддержка со стороны регулирующих органов.

Экономическая эффективность химической переработки

Основным препятствием для химической переработки является экономическая осуществимость. Технологии делятся на четыре основных типа — пиролиз, сольволиз, термохимическая обработка и растворение, — каждый из которых представляет уникальные возможности и финансовые проблемы. Высокие эксплуатационные расходы остаются основным препятствием.

Марсиан Ли, аналитик Lux Research, утверждает: «Сейчас ключевой вопрос — стоимость технологии. Компаниям по переработке химических отходов необходимо обеспечить возврат инвестиций».

Ли подчеркивает, что потребители часто заявляют, что готовы платить «зеленую премию» за продукты, изготовленные из переработанных материалов, но этот энтузиазм часто не превращается в реальные покупки. В настоящее время химически переработанный ПЭТ оценивается в два-три раза дороже, чем первичный пластик на основе нефти. Механическая переработка обычно требует 30% премии, что ближе к тому, что большинство компаний готовы платить.

Ли также отмечает: «Достижение круговой экономики для пластика только за счет переработки является сложной задачей в условиях свободного рынка. Нормативные требования по использованию переработанных материалов могут иметь важное значение для стимулирования внедрения в отрасли». Производители химикатов надеются, что вскоре появятся четкие законодательные рекомендации, поскольку регуляторная политика окажет значительное влияние на будущее химической переработки.

Роль пиролиза в масштабировании химической переработки

Пиролиз, при котором пластмассы нагреваются в бескислородной среде для получения нафтаподобного масла, представляет собой наиболее широко применяемую технологию химической переработки крупными нефтяными компаниями, такими как Shell, BP и TotalEnergies. Пиролизное масло может быть напрямую интегрировано в существующие нефтехимические перерабатывающие предприятия, предлагая путь для переработки пластмасс в топливо и новые материалы. Инвестиции из нефтегазового сектора отражают потенциал пиролиза для крупномасштабной переработки отходов, хотя эффективность и оптимизация затрат остаются решающими для более широкого внедрения.

По мере развития отрасли химическая переработка должна играть неотъемлемую роль в устойчивой экономике пластмасс, а нормативные акты, снижение затрат и технологические инновации станут важнейшими факторами ее успеха.