面對塑膠循環經濟,我們的技術壁壘準備好了嗎?

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       上禮拜專欄文章《一個思維,決定循環世界還是垃圾台灣》一上架,立刻被一大堆人圍攻,我看完底下的留言之後,發現大家隱含的擔憂是:為何塑膠再利用產業值得在國內發展?塑膠回收有技術壁壘可言嗎?這麼低階的產業,恐怕會使臺灣淪為世界垃圾場吧!?

       我們之所以會將進口廢塑膠與垃圾場產生連結,多半是有感於過去新聞報導塑膠垃圾對環境造成的危害,但仔細思考,這會不會是我們「只談感情不談邏輯」的老毛病又犯了?

       我們推動「循環經濟創新白話文運動」的目的,就是要從循環經濟產業的全局思維出發,以政策、法律、市場為支點,為你建構系統性的循環經濟知識框架,助攻在綠色產業裡尋找機會的人、大企業、中小企業,以及政策制定者。今天,我將帶你從技術的角度出發,了解在全球瘋塑膠循環經濟的熱潮中,我們還有哪些可能的贏面。

       我很了解你怎麼看我們這群整天窩在實驗室和工廠的工程師,作為這個系列的第一篇技術文,我要先聲明,我並不是一個科技盲目樂觀主義者,我認為面對塑膠循環經濟,目前人類的科技不完美,無法處理所有的問題,不過工程師的思維不是等到所有的問題被解決才上路,而是透過邊做邊研發的方式,一步一步找出答案,不斷地在解決問題。

       你可以跟我一起看下面這段文字,猜猜看塑膠使用與回收隱含的問題有多大:

  1. 目前全球僅有14%的塑膠被回收,只有2%的塑膠在原有的用途上重覆再利用,8%的塑膠再利用於更低階用途,約4%在回收過程中損失
  2. 其餘86%的塑膠中,僅14%送去焚化爐燒並發電,其他72%不是掩埋處理、就是棄置在環境中
  3. 98%的塑膠是使用石油為原料

       這些塑膠回收的缺口與問題,不僅僅意味著未來有龐大的新商機,更重要的是你、我及後代子孫都已無法置身事外,這是一個必須面對的真相。

你不了解的臺灣廢塑膠加工技術水準

       從技術的角度,我們來看看臺灣可以對世界產生什麼貢獻。臺灣廢塑膠加工業大多屬中小企業,你可以九月底(2018)來一趟綠色創業家社群的小聚,就可以從一家公司看出縮影,走進廠區,塑膠原料有系統的堆置,加工設備雖然有舊有新,但整齊的配置,絕對讓你無法聯想到大陸家戶型廢塑膠加工業的惡劣環境。當然,市場裡總有不肖業者,但也別因噎廢食,我國的環保法規相對進步,監管的能力也在水準之上。

       你可能還是好奇廢塑膠回收加工的過程是什麼樣的,它的首要步驟就是將廢塑膠破裂為碎片,然後進行所謂的分選,也就是從混摻在一起的各類廢塑膠中,將單一種類的廢塑膠分離出來再利用。過去人工挑選的印象,早已被非常成熟且商業化的機械分選技術所取代。機械分選技術的運作原理很類似高速公路的ETC收費系統,將廢塑膠以輸送帶輸送,運用近紅外線照射的光學辨識方法(現階段最常用的廢塑膠分選技術),通常在通過光學感測器後1秒內,就可以將各類廢塑膠分選出來。

       怎麼能這麼神呢?主要是因為各種廢塑膠在密度、帶電性、吸收光譜等物理性質都有差異,工程師就可以利用此差異來分選,例如在照射近紅外線後,每一種類的塑膠都有其特定的吸收光譜,光學辨識技術就是利用此原理,分離不同類型的塑膠,完成辨識與分選。

       在分選出單一種類廢塑膠後,便進入改質加工的階段,此部分就是台灣塑膠產業的強項!由於回收後的廢塑膠跟新塑膠料相比,多半有材料性能劣化的問題,因此若製成再生塑膠就需要進行改質。最常見的改質方法就是混煉,也就是將廢塑膠與新塑膠料或其他種類的塑膠混合。改質的配方將可決定後續再生塑膠的材料特性、市場價值與應用方向,這就是廢塑膠加工業的專業機密。

        因為塑膠混煉的方法通常是將兩種以上的塑膠加溫至熔融狀態,再運用螺桿機械的混合及輸送,最後方能成型為適合加工的塑膠粒,因此塑膠混煉改質的另一關鍵技術,就是各種特殊螺桿的設計,至於如何設計,憑的就是塑膠加工業的技術與經驗,這就是國內精密機械業的強項。

        事實上臺灣進口塑膠回收加工的技術早已舉世聞名,前些日子大家在瘋世足時,是否就有注意到足球員穿的球衣大部分就是台灣利用回收塑膠生產?我們的回收塑膠加工技術水準不僅如此而已,現在為了要減塑及推動循環經濟,歐盟及許多國際品牌大廠也都開始要求塑膠製品需混摻一定比例的再生塑膠,所以臺灣的心有多寬,市場就有多大。

塑膠循環科技不是要不要發展的問題,而是要如何發展的問題

        塑膠加工技術壁壘我們有掌握,那市場還有什麼問題呢?現階段塑膠回收的首要瓶頸就是經濟規模,因為只有單一種類塑膠的使用量夠大時,回收才能有足夠的經濟效益,否則不賺錢的工作沒有人願意投入,因此目前全球仍以PET、PE、PP等大宗塑膠的回收成效較好。

        其次是目前有些塑膠製品的設計並不利於回收,例如含有無法分離的多種材料、干擾光學辨識的複合材料等,因此塑膠製品在設計上若無法簡化或有所規範,面對如此多樣化的塑膠材料及組合,目前的科技也只能束手無策。因此回收塑膠會進焚化爐,這問題其實是反映的是現階段科技的限制。

        第三就是要因應消費者使用習慣來設計回收機制並不容易,例如吸管本來就已經是可以回收再利用的PP,但吸管回收真正的問題是它總是跟著其他器具一起出現,而不是單一的回收場景。想要把吸管再分離出來去回收再製,成本耗費太高。在這種狀況下,吸管跟一般垃圾混在一起進焚化爐,也是很自然的事情。

         因此,我們現在需要成本低、更具創意的回收機制,讓我們有能力將部分塑膠循環再利用,而那些不具回收經濟規模、現階段技術上無法回收的塑膠雖然進了焚化爐,此處理方式雖然不令人滿意,但至少讓回收塑膠能夠以能源化的方式再利用,減少棄置於環境的可能性,就目前科技水準而言是最可行的做法,即便是環保意識最為先進的歐盟,在其塑膠循環利用的近程規劃中,也將回收塑膠以焚化處理取代掩埋列為一個重要的過渡選項。

 

This article is also published in Storm Media(Title:​台灣之光》西方國家不要的塑膠,來台灣竟被加工成「黃金」!台灣這項技術其實傲視全球…), INSIDE(標題 :【綠色觀點】面對塑膠循環經濟,我們的技術壁壘準備好了嗎?)

 

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