每天生活都产生大量、分不清楚种类、不容易清洗的塑胶垃圾,与其分类,是不是送到焚化炉去烧比较快?
塑胶回收的两大陷阱
塑胶回收有二大陷阱,会使回收成为假象。一个是塑胶的「交往对象」复杂,塑胶可能沾到黏踢踢的油脂或异物,回收了也等于没有回收,还是会被挑出来送去焚化炉烧。第二个陷阱是塑胶的「成分」过于复杂,各种不同的塑胶材质回收的处理方式也不一样,大家不能全部混搭在一起,更不要说有些是混合材质,例如品客洋芋片罐子又有塑胶,又有纸容器,又有一片看起来像铝的底座,难不成要消费者拿刀片割好再回收?
最惨的就是用意良好的生物可分解塑胶例如PLA,他虽然也在塑胶家庭里,回收处理方式最为多样化,尤其PLA是用植物原料生产,按理说他是低碳的环保材料,但是现在我们若无法针对这类生物可分解塑胶建立适合的回收体系,一般消费者谁分得出谁是谁啊,全部都给你丢到塑胶回收,最后PLA完全没有得到他想要的环保效果,全进了焚化炉。
塑胶回收隐含的问题
面对塑胶回收,目前人类的科技不完美,无法处理所有的问题,你可以跟我一起看下面这段文字,猜猜看塑胶使用与回收隐含的问题有多大:
- 目前全球仅有14%的塑胶被回收,只有2%的塑胶在原有的用途上重覆再利用,8%的塑胶再利用于更低阶用途,约4%在回收过程中损失
- 其余86%的塑胶中,仅14%送去焚化炉烧并发电,其他72%不是掩埋处理、就是弃置在环境中
- 98%的塑胶是使用石油为原料
这些塑胶回收的缺口与问题,不仅仅意味着未来有庞大的新商机,更重要的是你、我及后代子孙都已无法置身事外,这是一个必须面对的真相。
台湾塑胶回收的技术强项
从技术的角度,我们来看看台湾可以对世界产生什么贡献。废塑胶回收的加工过程,首要步骤就是将废塑胶破裂为碎片,然后进行所谓的分选,也就是从混掺在一起的各类废塑胶中,将单一种类的废塑胶分离出来再利用。过去人工挑选的印象,早已被非常成熟且商业化的机械分选技术所取代。机械分选技术的运作原理很类似高速公路的ETC收费系统,将废塑胶以输送带输送,运用近红外线照射的光学辨识方法(现阶段最常用的废塑胶分选技术),通常在通过光学感测器后1秒内,就可以将各类废塑胶分选出来。
在分选出单一种类废塑胶后,便进入改质加工的阶段,此部分就是台湾塑胶产业的强项!由于回收后的废塑胶跟新塑胶料相比,多半有材料性能劣化的问题,因此若制成再生塑胶就需要进行改质。最常见的改质方法就是混炼,也就是将废塑胶与新塑胶料或其他种类的塑胶混合。改质的配方将可决定后续再生塑胶的材料特性、市场价值与应用方向,这就是废塑胶加工业的专业机密。
因为塑胶混炼的方法通常是将两种以上的塑胶加温至熔融状态,再运用螺杆机械的混合及输送,最后方能成型为适合加工的塑胶粒,因此塑胶混炼改质的另一关键技术,就是各种特殊螺杆的设计,至于如何设计,凭的就是塑胶加工业的技术与经验,这就是国内精密机械业的强项。
而除了台湾擅长的机械回收外,世界上也有其他足以与之竞争的塑胶再利用技术。
世界上的塑胶再利用技术
一般来说,常用的塑胶再利用技术至少有下列五种,你可以搭配后面的表格比较其强项:
塑胶再利用技术一:机械回收
这是将单一塑胶种类挑选出来及制成再生塑胶粒的技术,也是上述内容的主角。此法已广泛应用,并生产多种塑胶制品例如世足赛球衣,但最大的问题就是再生塑胶粒的品质,通常会略微劣化,无法跟原塑胶粒相当,所以才需要藉由改质或混掺其他塑胶等方式,去提升塑胶粒的加工性质,否则通常无法再用于原有的用途。
塑胶再利用技术二:燃烧发电
除了少数大宗塑胶外(如宝特瓶PET),其余塑胶因为种类杂、量少,要分选出来再利用,其实达不到可以获利的经济规模,所以多半直接以燃烧发电处理。
塑胶再利用技术三:生产液态燃料
比较常见的技术是使用热裂解(pyrolysis)技术,也就是在缺乏氧气的环境下,让塑胶在摄氏350-900度的高温下分解为烷烃、烯烃、芳香环等碳氢化合物的燃油。热裂解虽已是成熟的技术,不过这技术的问题是热裂解的反应温度相当高,需要投入较多的能源,而且随着处理的塑胶种类与组成不同,产生的燃油组成也会相对较为复杂,在实际应用上还有许多要考量的问题。
塑胶再利用技术四:生产单体或原料
这类技术常被称为化学法回收技术,可使用的方法族繁不及备载,但大多是利用化工制程中的触媒与溶剂,或是以酵素或微生物进行转换反应的生化制程,将原本是高分子结构的塑胶,分解为塑胶单体,再以这些塑胶单体为再生原料,重新合成塑胶使用。由于这类技术可以替代以石油或生质物为原料来生产塑胶,且重新合成的再生塑胶品质,会与最初新生产的塑胶相同,所以发展潜力十分被看好,目前国外已有许多公司积极投入,不过这类技术的成熟度还不够,生产成本偏高,距离大规模商转应用还有一段距离。
塑胶再利用技术五:转换成有机碳回收
此技术的特别之处是只适用于生物可分解塑胶,回收的石化塑胶并无法使用,因为有机碳回收技术是将生物可分解塑胶当作如厨余、养猪废水一般的有机废弃物,可直接用堆肥技术生产肥料(或生产沼气),再将肥料用于生质原料的栽种,故欧盟为此制定了欧盟堆肥标准EN13432作为规范依据,因此近年来也被认为是成熟可行的技术,只是由于生物可分解塑胶转换为沼气或肥料时,需要有特定的操作环境,例如摄氏50-60度的高温,一般家户无法自行处理,故现阶段还需要另行建置工厂集中处理。
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機械
回收 |
燃燒
發電 |
液態
燃料 |
化學
回收 |
有機碳
回收 |
技術成熟度 |
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處理成本 |
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塑膠種類適用彈性 |
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目前可承接產業能量 |
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再利用產品範疇/價值 |
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既有基礎設施相容性 |
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處理製程能資源需求 |
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■高;▲中等;□低*
因应不同塑胶种类,设备设计及操作需有所调整,故基于各家厂商经验之差异,技术成熟度介于中等至高之间
(表一)塑胶再利用技术比较表
资料来源:郭家伦
由上面可知,短期落地应用场景最完整的仍是「机械回收」,但中长期最被期待的是化学回收法「生产单体或原料」再利用,但考量现阶段的科技水准,最终还是要适当地搭配与整合各种再利用的方法,才有机会串起塑胶循环经济中最重要的途径。另外,科技必须和市场搭配才有爆发的可能,所以我们还要注意下面几点隐藏版的观点:
- 塑胶再利用技术只是建构循环经济回圈的一个环节,若没有办法使产品、生产制程导向绿色设计,以及使用端的消费及商业模式相互搭配,那即使塑胶再利用技术再有潜力,也无法落地应用,没有人能赚到钱。
- 塑胶回收及再利用过程中,若需要消耗太多的能源与资源,甚至高于塑胶本身可转换出的能源,这个技术就不是我们应该追求的方向。
- 即使塑胶再利用技术再好,若塑胶再生及生产的速率小于塑胶消耗的速率,还是无法建构真正的循环经济。
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