Pod powszechnie s tosowanym pojęciem ?tworzyw sztucznych? rozumie się materiały, których podstawowym składnikiem są syntetyczne, naturalne lub modyfikowane polimery. Tworzywa sztuczne mogą być otrzymywane zarówno z czystych polimerów, jak i z polimerów modyfikowanych poprzez dodanie różnych substancji pomocniczych.
W ciągu zaledwie kilku dziesięcioleci na całym świecie produkcja tworzyw sztucznych gwał townie wzrosła ? z 1,5 mln ton w 1950 r. do 359 mln ton w 2018 r. Wraz z nią wzrosła też ilość produkowanych odpadów z tworzyw sztucznych. W Europie najczęstszym sposobem utylizacji odpadów z tworzyw sztucznych jest odzyskiwanie energii (42,6%), a następnym ? recykling (32,5%). Oznacza to, że co czwarty wytworzony odpad trafia do składowania (np. na wysypiskach).
Naukowcy szacują, że na całym świecie w 2019 r. produkcja i spalanie plastiku wpompowały do atmosfery ponad 850 milionów ton gazów cieplarnianych. Do 2050 r. emisje te mogą wzrosnąć do 2,8 miliarda ton, jednak części z nich można by uniknąć dzięki lepszemu recyklingowi.
Niski poziom recyklingu tworzyw sztucznych oznacza duże straty dla gospodarki i środowiska. Szacuje się, że gospodarka świa towa traci 95% war tości początkowej tworzyw sztucznych o krótkim czasie wykorzystania (produkty jednorazowe, opakowania, folie etc.).
Według różnych szacunków recykling materiałowy, czyli przetwarzanie odpadów z tworzyw sztucznych na nowe, zdatne do ponownego zas tosowania, aktualnie jest na poziomie 20?30%. To oznacza, że pozostałe 70% odpadów z tworzyw sztucznych nie znajduje zas tosowania albo nie ma dla nich me tody recyklingu materiałowego. Niestety w grupie recyklingowanych tworzyw sztucznych jedynie znikomy strumień tworzyw jest przekształcany na surowiec o parametrach tożsamych z surowcami z paliw kopalnych (tzw. virgin grade), co oznacza iż reszta recylkingowanych tworzyw sztucznych ulega tzw. downcyclingowi, przez co znajdują one ponowne zas tosowanie jedynie w aplikacjach o niższej war tości i przydatności.
Podstawowym ograniczeniem recyklingu materiałowego tworzyw jest fakt, że dany materiał można przetworzyć jedynie kilkukrotnie. Kolejne przetwarzanie powoduje spadek jakości polimeru, tzn. przestaje on spełniać wymagane standardy w zakresie wytrzymałości czy też walorów wizualnych.
Recykling chemiczny pozwala otrzymywać z przetwarzanych odpadowych tworzyw sztucznych podstawowe związki chemiczne, a tym samym surowiec, którego jakość jest tożsama z jakością surowca powstałego w wyniku przetwórstwa ropy naf towej.
Należy pamiętać, że recyklingowi materiałowemu poddawane są ?czyste? materiały, dostępne dzięki selektywnej zbiórce odpadów. W rzeczywis tości, odpady to również produkty z połączonych ze sobą różnych tworzyw sztucznych czy tworzywa zanieczyszczone pozostałościami innych substancji (np. resztki żywności na opakowaniach), których segregowanie w celu recyklingu jest nieekonomiczne. Recykling chemiczny może być sposobem na przetwarzanie tych materiałów i ograniczenie ich strumienia kierowanego do spalarni i na wysypiska śmieci.
W recyklingu chemicznym wykorzystuje się m.in. procesy termochemiczne umożliwiające konwersję odpadowych tworzyw sztucznych na olej pirolityczny lub gaz syntezowy, które w dalszej kolejności wykorzystuje się jako surowce w przemyśle chemicznym.
Recykling chemiczny doskonale wpisuje się w koncepcję Gospodarki o Obiegu Zamkniętym (Circular Economy). Ta koncepcja z kolei powinna się kojarzyć z zaproponowanym przez Komisję Europejską Pakietem GOZ (Circular Economy Package), który zakłada, że do 2025 r. Polska musi odzyskiwać połowę tworzyw sztucznych zawartych w odpadach opakowaniowych, a do 2030 r. już 55%. Prace te mają być również wsparte przez zamknięcie obiegów odpadów w gospodarce, wprowadzenie adekwatnych do potrzeb recyklerów, producentów i konsumentów opłat opakowaniowych oraz systemu Rozszerzonej Odpowiedzialności Producenta.
Wieloletnie doświadczenia IChPW w obszarze procesów termochemicznych, tj. pirolizy i zgazowania węgla, znajdują dziś przełożenie na inne surowce, w tym odpadowe tworzywa sztuczne i biomasę.
Boga to wyposażone labora toria analizy termicznej oraz chroma tografii gazowej zapewniają nam możliwość pełnej oceny właściwości fizykochemicznych surowców oraz produktów ich termicznej konwersji. W posiadanych instalacjach labora toryjnych i wielkolabora toryjnych jesteśmy w stanie prowadzić procesy pirolizy i zgazowania, oceniając przydatność surowców do danego procesu lub optymalizując jego parametry. Ponad to wykorzystywane w Instytucie stanowisko badawcze do realizacji procesów ciśnieniowych (500°C, 10 MPa) daje szerokie możliwości w zakresie uszlachetniania produktów ciekłych otrzymywanych w powyższych procesach konwersji (dobór odpowiednich parametrów procesu, temperatura, ciśnienie, kataliza tor).
Zapraszamy do współpracy.
Au tor: Tomasz Radko
Zakład Gospodarki o Obiegu Zamkniętym
Kontakt: tradko@itpe.pl, mszul@itpe.pl
Źródła:
- https://www.suedpack.com/pl/doradztwo/dlugotrwalosc/recykling-chemiczny/
- https://imch.pl/wiadomosci/niski-poziom-recyklingu-tworzyw-w-ue- to-duze-straty/
- https://imch.pl/wiadomosci/ue-szuka-sposobow-na-zwiekszenie-recyklingu-tworzyw/
- https://www.kongrespolskachemia.pl/files/84723514/basffactsheet-chemcyclingengot-2pl_1.pdf
- https://mlodytechnik.pl/technika/30389-tworzywa-sztuczne-zalegaja-swiat