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能效管理

塑料回收:创新与数字化技术使循环经济成为可能

  2022年05月25日  

  回收塑料始于20世纪70年代,但是过去的回收利用能力跟不上当前的塑料消费量,也跟不上当今世界快速发展的步伐。

  随着新型塑料的流通,人们可能以为大部分塑料都能得到妥善回收 - 但事实并非如此。在年生产的塑料中被回收利用的只占很小一部分,大多数被送入垃圾填埋场并最终进入环境 - 既增加了全球陆地和海洋的废弃物总量,也加剧了污染。

  回收再利用

  针对上述问题,正常的解决方案应该是提升回收率。但遗憾的是,并非所有塑料均可回收,且大多数塑料无法多次回收。传统机械回收方法无法回收大多数旧塑料 - 比如外卖食品包装盒,或者人造黄油和酸奶桶,这些塑料垃圾的绝大多数都将被焚烧或送往垃圾填埋场。

  聚丙烯塑料同样难以回收,更为人所知的是“树脂5号”,它被用于洗发水瓶,塑料杯,汽车零件和医疗器械。使用传统方法回收塑料时,需要去除塑料中的污染物,颜色和气味 - 整个过程既昂贵又复杂,而且往往效果不佳。

  事实上,每年生产的聚丙烯塑料中,只有不到1%被回收再利用。这意味着巨大的市场潜力,即进一步回收利用帮助其融入循环经济。通过在产品生命周期结束时回收资源并将其重新投入生产,循环经济将产品对环境的压力降至最低。具体而言,在回收和再利用现有产品方面,主要目标也是减少环境中的碳含量。

  创新技术

  回收创新技术的广泛应用可以促进从材料设计到分离再加工的闭环循环经济,并为旧塑料带来新生命。例如,化学回收技术可以增强或取代目前使用的机械加工。运用高温或化学反应(或同时运用)将旧塑料转化为翻新塑料,燃料或其它新的化学品或产品。

  化学回收技术减少了大量不可回收塑料,防止其泄漏到环境中。为去除旧塑料的颜色,气味和其它污染物,必须用到先进的技术并向全球推广。艾默生提供的数字化转型解决方案在将报废塑料转化为新产品方面发挥了不可或缺的作用,能够显著缓解浪费和污染,并降低塑料生产成本。

  下面我们就来介绍2项塑料回收新技术。

  聚丙烯废弃物转化为全新聚丙烯材料

  总部位于美国佛罗里达州的PureCycle Technologies公司利用创新技术将聚丙烯废弃物转化为几乎全新的聚丙烯,并将其重新使用。该工艺由宝洁公司开发,可去除颜色,气味和污染物,将回收材料转化为具有原始特性的超纯回收聚丙烯树脂,用于制造新的塑料产品。

  宝洁公司可持续材料开发高级研发总监,PureCycle溶剂净化工艺发明人John Layman先生认为,这项工艺是目前唯一一种能够改善聚丙烯回收的技术,对PureCycle公司和环境保护而言都有好处。Layman谈到:“如今,消费者越来越青睐于环保型产品,这项新技术提供了一个双赢的局面,既提升了我们的创新能力,又带来了环境效益。”。

  PureCycle可以生产接近原始特性的聚丙烯塑料原料,适用于医疗,化妆品,食品和饮料包装以及纺织品和汽车零件中的大多数应用。PureCycle 公司首席制造官Dustin Olsom先生表示:“这为扭转全球聚丙烯回收率低的局面提供了一条途径,并为所有聚丙烯应用中的塑料供应开辟了新的机会。”

  为了生产这种先进的聚丙烯,PureCycle与艾默生合作,利用艾默生的Plantweb数字生态系统及其w88登录网址传感器和阀门,运营软件和云数据管理系统来建造新的工厂。

  与需要应对从传统平台向数字化转型的老厂不同,新建工厂具有先天的数字化优势。公司制定了快速发展计划,拟在未来15年内建造50座工厂,艾默生的数字化技术将有效推动该计划的落实。Olson表示:“在艾默生的帮助下,每家PureCycle的新建工厂都将配备先进的数字化技术,从而更快地完成项目,实现完整的系统集成和高水平的运营绩效。”

  报废塑料转化为生产塑料的原始化学品和油

  总部位于英国的ReNew ELP公司希望进一步加强回收利用,将混合塑料还原为高级化学品和油。该公司使用超临界蒸汽,将水加热并加压到临界点以上,以使其同时具有液体和气体的性质。这种超临界蒸汽分解了塑料碎片的聚合物结构,将难以回收的塑料转化为可用于制造新塑料的新碳氢化合物原料。

  许多废弃塑料更适合采用ReNew ELP这种的工艺,如:受污染的塑料制品或柔性多层塑料包装,无法通过传统的机械回收方法进行回收。这是因为Mura Technology公司开发的超临界HydroPRS蒸汽和蒸馏系统将塑料还原为生产塑料的原始化学品和油。此外,无需分离原料,所有塑料,无论是否受到污染,均可采用该工艺。

  新工艺依靠先进的数字化技术和软件来创建可扩展的生产模型,因此ReNew ELP选择艾默生作为其数字化合作伙伴,以确保实现安全,高效,创新的工艺流程。艾默生为ReNew ELP公司提供项目和运营方法以及控制和安全系统,以确保工厂高效运行及员工安全。

  ReNew ELP公司董事总经理Richard Daley先生表示:“通过将废弃塑料转化为化学品和油,ReNew ELP有可能消除不必要的一次性塑料,并为循环塑料经济制造原材料,从而创造可观的价值。”

  公司现已启动一项全生命周期评估,以确定其全新回收工艺的环境影响和全球变暖潜值(GWP)。这项评估还将对比传统的焚烧手段,确定先进回收技术的二氧化碳减排量。初步研究取得了喜人的结果,表明GWP将显著降低。

  艾默生全球销售集团总裁Roel Van Doren表示:“通过合作项目工程,先进的数字化解决方案和全生命周期服务,艾默生将帮助ReNew ELP公司创建支持可持续发展实践的解决方案,推进我们保护资源的目标,”

  在全球范围内减少塑料产生的污染需要加速向新工艺的过渡,不断创新并努力实现长远的可持续发展目标。先进的数字化技术,如:艾默生提供的Plantweb数字生态系统解决方案,加上创新和协作的项目工程,可以帮助PureCycle和ReNew ELP等公司创建安全,可靠,高效的长期解决方案,确保产品可同时造福环境和企业。值得信赖的数字化合作伙伴与创新技术的成功结合,引领我们走向更美好的未来。

诚邀您参与

(艾默生供稿)

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