塑胶回收是做世足赛球衣好,还是拿去发电好?三分钟带你看懂世界有哪几种塑胶再利用技术

绿色带路人的心底话

  去年《面对塑胶循环经济,我们的技术壁垒准备好了吗?》专栏文章点出国内塑胶加工业的技术强项,就是改质或混掺等方法制成再生塑胶粒,这是台湾之光,也是现阶段塑胶循环经济中,最可行的塑胶再利用方法。文章一出,人气很旺,立刻排进2018年绿学院专栏前十名。

  有人赞赏,自然有人质疑,绿色创业家社群的会员问我,既然谈了现在式,那未来式会如何?因为随著循环经济越来越重要,总有一天,这种成熟的塑胶再利用市场会变成一片红海,那我们是否有机会红海形成之前,用探险的精神去开发新的蓝海市场?

  现在已经进入科技军备竞赛的时代了,为了要更好地回答这个问题,我们要用「竞争」的角度来讨论,也就是除了我国擅长的「机械回收」之外,世界上有没有其他足以与之竞争的塑胶再利用技术?有没有黑科技会把整个游戏规则翻转过来?

目前世界上至少有5种塑胶再利用技术,短期落地应用场景最完整的仍是「机械回收」,但中长期最有潜力的是化学回收法「生产单体或原料」

  一般说来,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,也就是我们之前文章中讨论的主角。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

  虽然你以为所有塑胶制品丢进回收桶就代表有回收,但现况是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(注一)。虽然这种作法你会觉得那我何必做回收呢,但跟任意弃置造成污染、占空间堆置等方式相较,可以算是尚未有更好做法前,过渡阶段一种务实处理混杂塑胶的方法。

· 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,而且随著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,所以确保进料时塑胶组成的一致、单纯,是产业应用的关键,同时产出的燃油能够有适合的通路可使用,且符合相关的油品规范,生产成本也要能与目前便宜的化石燃油竞争,是这个技术实际应用时需要考量的问题。

· 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,例如聚乙烯分解后的单体是乙烯、聚乳酸分解后是乳酸、宝特瓶可分解为对苯二甲酸与乙二醇等两种单体之类,这些单体即可以重新当成原料,再个别合成聚乙烯、聚乳酸、宝特瓶等塑胶,或者也可以改转换为其他塑胶材料。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。基本上,有机碳回收方法在一些特定的情境中特别有使用诱因,例如用生物可分解塑胶一次性餐具盛装食物或生物可分解塑胶袋装家户厨余时,在回收食物残渣及厨余时,就可不必再分离、清洗塑胶餐具或塑胶袋,可以直接一并用于生产沼气或堆肥肥料,但这需要有合理的回收机制搭配,方能发展为一新兴市场。


(表一)塑胶再利用技术比较表。■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
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」,但中长期最有潜力的是化学回收法「生产单体或原料」,两者将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,

1. 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。
2. 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。
3. 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。

(图一)塑胶循环经济路径图
资料来源:修改自Plastics and the circular economy, 54th GEF Council Meeting,  2018

  循环经济的第一批商机落点当然是塑胶再利用,这阵子许多国外客户下给国内绿色企业的回收材料订单成长好几倍,我认为政府显然没有人注意到这件事。这个趋势正在重组塑胶产业的价值链及板块,我国传统材料回收业想靠著过去低门槛的贸易加工经营模式持续吃到订单,恐怕太天真,欢迎你参加绿色创业家社群今年(2019)七月的小聚,我们希望找出有意识到这个风险的企业,共同组成战斗部队,选择能与既有产业、设施或规范相容的技术打团体战,才能增加成功的机会。

  除了这个方向之外,我们认为国内石化大厂例如台塑、长春等,都可考量投入研发能量在回收塑胶转换为再生原料的方向,一来是可藉由延长塑胶的生命周期,将目前石化塑胶产业的线性经济,键结至循环经济,取得自己转型后的竞争优势,再者是石化业与塑胶加工业本来在国内就已有深厚的产业实力,两者的整合将有机会把饼做大,创造怪物级的组合,开创出新的蓝海商机。

(注一)更多分析请见《我们每天做回收都是做假的!?你我都掉进「台湾之光」陷阱》《我们每天做回收都是做白工!?你我都掉进「台湾之光」陷阱》

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