خبرگزاری پپنا رصد جهانی بازار پلیمر
وقتی مرکز تحقیقات مشترک کمیسیون اروپا (JRC) اخیراً تحلیل هزینه بازیافت شیمیایی در اتحادیه اروپا را منتشر کرد، بخش عمدهای از اظهارنظرهای اولیه، آن را دور تازهای از بحث قدیمی «بازیافت مکانیکی در برابر بازیافت شیمیایی» تلقی کردند.
اما برای بازیافتکنندگان و بازفرآوریکنندگان که در چند سال آینده درباره محل سرمایهگذاری سرمایه خود تصمیم میگیرند، این چارچوببندی نکته اصلی را نادیده میگیرد. این گزارش در واقع بیش از آنکه حکمی درباره یک فناوری خاص باشد، نشانهای از این است که سرمایهگذاری در ظرفیتهای تفکیک و آلودگیزدایی در کجا میتواند سریعتر بازده ایجاد کند. این گزارش، صریحتر از بسیاری از دادههای صنعتی که تاکنون منتشر شدهاند، از ارتقای ظرفیت بازیافت مکانیکی موجود به جای انتظار برای توسعه مقیاس بازیافت شیمیایی حمایت میکند.
گزارش JRC دقیقاً چه چیزی را اندازهگیری کرده است؟
گزارش «قابلیت اقتصادی بازیافت شیمیایی – چشماندازهای کنونی و آینده» دو مسیر بازیافت شیمیایی را بررسی کرده است که تقریباً تمام ظرفیت فعلی این نوع بازیافت در اتحادیه اروپا را تشکیل میدهند: پیرولیز که برای پلیالفینها و پلیاستایرن به کار میرود و حلگرمایی/حلحلالی (Solvolysis) که برای PET و پلییورتان استفاده میشود.
عدد اصلی گزارش قابل توجه است: پلیمرهای بازیافتی شیمیایی در حال حاضر ۱.۵ تا ۳.۵ برابر مواد اولیه نو قیمت دارند.
در مورد پیرولیز، که مسیر مرتبط با PP و PE و مستقیماً رقیب خروجی بازیافتکنندگان مکانیکی است، این نسبت ۱.۴ تا ۳.۷ برابر است. دلیل اصلی این اختلاف، بازده تنها ۳۰ تا ۵۰ درصدی نسبت به خوراک پلاستیکی ورودی، در کنار مصرف قابل توجه انرژی و هزینههای دشوار آمادهسازی خوراک است.
حلگرمایی عملکرد بهتری از نظر بازده دارد و این بازده بهطور معمول از ۹۰ درصد فراتر میرود؛ با این حال، PET تولیدشده از این مسیر همچنان از PET نو با گرید غذایی یا PET بازیافتی مکانیکی گرانتر است.
هیچیک از این موارد به معنای کنار گذاشتن بازیافت شیمیایی نیست. JRC صراحتاً انتظار دارد این فناوری همچنان در تأمین الزامات محتوای بازیافتی مقرر در مقررات بستهبندی و پسماند بستهبندی اتحادیه اروپا (PPWR) نقش داشته باشد، بهویژه برای بخشهای مخلوط و آلودهای که بازیافت مکانیکی نمیتواند آنها را بهصورت اقتصادی پردازش کند.
اما گزارش JRC ابهام را درباره اینکه مزیت هزینهای در شرایط فعلی در کجا قرار دارد، کاهش میدهد: هر جا بازیافتکننده از نظر فنی توان انجام کار را داشته باشد، مزیت هزینهای با بازیافت مکانیکی است.
همین «هر جا» نکته کلیدی است؛ زیرا موضوع را از یک مقایسه انتزاعی میان دو سیاست یا فناوری، به مسئله تجهیزات و فرآیندهای خود کارخانه بازیافتکننده تبدیل میکند.
چرا بازیافت بخش پلیالفینی دشوارتر بوده است؟
زیرساخت بازیافت مکانیکی PET از ابتدا مزیت بیشتری داشته است. بازیافت بطری به بطری rPET اکنون یک مسیر رایج برای دستیابی به الزامات قانونی است؛ بخشی از این موفقیت به جریان ضایعاتی مربوط میشود که عمدتاً از یک قالب مشخص، یعنی بطری نوشیدنی، تشکیل شده و از طریق سیستمهای ودیعهای و جمعآوری کنار خیابانی با آلودگی نسبتاً پایین جمعآوری میشود.
اما تفکیک PP سختتر است.
ظروف غذایی، سینیها، گلدانها و ظروف مختلف، درپوشها و بستهبندی محصولات مراقبت شخصی، بهصورت مخلوط و در طیف گستردهای از رنگها و گریدهای رزینی وارد جریان بازیافت میشوند.
جداسازی مواد مناسب برای تولید گرید غذایی از این جریان و اثبات اینکه ماده حاصل عاری از موادی است که از نظر نهادهای نظارتی نگرانکننده هستند، از گذشته یک چالش جداسازی دشوارتر از آن چیزی بوده که PET پیش روی صنعت قرار داده است.
این مسئله مستقیماً در کارخانه بازیافتکننده قرار دارد، نه جایی دورتر در زنجیره تأمین.
این همان شکافی است که مقایسه اقتصادی JRC بهطور کامل نشان نمیدهد. مدل اقتصادی این گزارش فرض میکند خوراک از قبل به جریانهای قابل استفاده پلیمر تفکیک شده است.
اما برای PP و PE، رسیدن به همین نقطه آغاز – نه خود فرآیند بازفرآوری – چالش اصلی صنعت بوده است؛ چالشی که فناوریهای جدید تفکیک و آلودگیزدایی اکنون مستقیماً به آن پاسخ میدهند.
تجهیزات چه تغییری کردهاند؟
این بخشی از داستان است که یک گزارش هزینه به ازای هر تن معمولاً برای توضیح آن طراحی نشده، اما برای بازیافتکنندهای که در حال بررسی سرمایهگذاری برای ارتقای کارخانه است، شاید مهمترین بخش باشد.
سیستمهای تفکیک NIR مبتنی بر هوش مصنوعی اکنون میتوانند بستهبندیهای PP را بر اساس نوع پلیمر، رنگ و حتی نوع مصرف قبلی احتمالی با دقتی تفکیک کنند که حتی پنج سال پیش بهصورت تجاری در دسترس نبود.
ترکیب این سیستمها با مراحل شستوشو و آلودگیزدایی پیشرفتهتر – که برای حذف آلایندههای جذبشده طراحی شدهاند، نه صرفاً ذوب و گرانولسازی مجدد هر مادهای که وارد خط میشود – و همچنین اعتبارسنجی دقیق شیمیایی در برابر حدود مهاجرت مجاز برای تماس با مواد غذایی، باعث شده است پلیپروپیلن بازیافتی به سطحی برسد که دارای ثبت فناوری نوین EFSA و نامههای عدم اعتراض USFDA برای کاربردهای تماس با مواد غذایی در دستههای A تا H باشد.
فیلمهای پلیالفینی بازیافتی نیز که به دلیل ساختارهای چندلایه و آلودگی ناشی از چربی یا بقایای مواد غذایی، مدتها برای تولید گرید مناسب تماس با مواد غذایی غیرقابل بازیافت تلقی میشدند، اکنون در همان مسیر حرکت از مرحله پایلوت به مراحل اولیه تجاریسازی قرار دارند.
برای یک بازیافتکننده، این تحول محاسبات مربوط به ظرفیت موجود را تغییر میدهد.
بخش قابل توجهی از ظرفیت بازیافت مکانیکی اروپا در حال حاضر کمتر از ظرفیت اسمی خود مورد استفاده قرار میگیرد و میتوان این ظرفیت را با افزودن ماژولهای مدرن تفکیک و آلودگیزدایی، سریعتر و با هزینه سرمایهای بهمراتب کمتر از احداث ظرفیت جدید پیرولیز ارتقا داد.
هر تن از ضایعات پلیالفینی که پیشتر «مخصوص بازیافت شیمیایی» تلقی میشد اما اکنون به کمک ارتقای تفکیک و آلودگیزدایی وارد جریان بازیافت مکانیکی میشود، در واقع تنی است که مزیت هزینهای مورد اشاره JRC را با خود به همراه دارد؛ و بازیافتکننده میتواند آن را از طریق ارتقای فرآیند موجود به دست آورد، نه از طریق ساخت یک کارخانه جدید.
خوانش دقیق اقتصاد، بدون اغراق
در مقایسه اقتصادی باید دقیق بود.
JRC هزینه بازیافت شیمیایی را در برابر مواد اولیه نو مدلسازی کرده است، نه مستقیماً در برابر هزینه بازیافت مکانیکی برای تولید محصول گرید غذایی معادل.
مزیت بازده بازیافت مکانیکی ساختاری است؛ زیرا در این فرآیند پلیمر حفظ میشود و مانند بازیافت شیمیایی به مونومر یا بلوکهای هیدروکربنی تجزیه و سپس دوباره بازسازی نمیشود.
در نتیجه، سهم بسیار بیشتری از تناژ ورودی به محصول قابل فروش تبدیل میشود.
این موضوع مستقیماً به مصرف انرژی کمتر به ازای هر تن پلیمر بازیابیشده و در نتیجه ردپای کربنی پایینتر منجر میشود؛ نتیجهای که مدلسازی JRC نیز از آن حمایت میکند، هرچند حسابداری کربن خارج از محور اصلی تحلیل هزینه این گزارش قرار دارد.
اما یک نکته مهم وجود دارد که خود JRC نیز به آن اشاره کرده است: بازیافت مکانیکی نیز سقف عملکردی دارد.
خواص پلیمر با هر چرخه بازفرآوری حرارتی بهتدریج افت میکند و جریانهای بسیار آلوده، تخریبشده یا واقعاً مخلوط از چند نوع پلیمر همچنان به مسیری نیاز خواهند داشت که بازیافت شیمیایی، بهویژه پیرولیز، برای آن مناسبتر است.
بنابراین اعداد مربوط به بازده و هزینه پیرولیز، استدلالی علیه این فناوری نیستند؛ بلکه نشان میدهند که این فناوری باید در جایی به کار گرفته شود که واقعاً مورد نیاز است، نه اینکه برای هر جریان پلیالفینی که تفکیک آن دشوار بوده، بهصورت پیشفرض انتخاب شود.
این موضوع برای برنامهریزی ظرفیت چه معنایی دارد؟
چارچوب مقرراتی، اهمیت زمانی این موضوع را بیشتر میکند.
بر اساس PPWR، بستهبندیهای پلاستیکی حساس از نظر تماس با مواد، بهجز PET، باید تا ژانویه ۲۰۳۰ حداقل ۱۰ درصد محتوای بازیافتی پسامصرفی داشته باشند و این میزان تا سال ۲۰۴۰ به ۲۵ درصد افزایش مییابد.
برای سایر بستهبندیهای پلاستیکی، هدف محتوای بازیافتی ۳۵ درصد در سال ۲۰۳۰ و ۶۵ درصد در سال ۲۰۴۰ تعیین شده است.
تولیدکنندگان برند برای دستیابی به این اهداف، بهطور جدی به دنبال منابع تأمین خواهند بود و بازیافتکنندگانی که بتوانند PP و PE گرید غذایی را همین حالا تأیید و تولید کنند، از نظر ساختاری میتوانند از مزیت هزینهای نسبت به مسیرهای بازیافت شیمیایی برخوردار شوند؛ البته به شرط آنکه سرمایهگذاری لازم در تفکیک و آلودگیزدایی انجام شده باشد.
این وضعیت سه موضوع را در برابر بازیافتکنندگان قرار میدهد:
نخست، ادامه سرمایهگذاری در زیرساختهای تفکیک و آلودگیزدایی؛ زیرا این بخش همان جایی است که تناژ قابل دسترس برای بازیافت واقعاً افزایش مییابد.
دوم، تعامل نزدیکتر با صاحبان برند و تبدیلکنندگان برای طراحی محصولات و بستهبندیها با هدف بازیافت چرخشی؛ بهگونهای که بخش بیشتری از مواد واردشده به سیستم جمعآوری، از ابتدا برای بازیافت مکانیکی مناسب باشد و بهصورت پیشفرض نیازمند پردازش شدید نباشد.
سوم، ارزیابی واقعبینانه ظرفیتهای کماستفاده موجود بهعنوان سریعترین و کمهزینهترین مسیر افزایش تولید، پیش از رفتن به سمت پروژههای جدید بازیافت شیمیایی.
بازیافت شیمیایی همچنان کجا مزیت دارد؟
هیچیک از این موارد به معنای کنار گذاشتن بازیافت شیمیایی نیست.
لمینیتهای چندمادهای، ضایعات بهشدت تخریبشده و آلوده و جریانهایی که دستیابی به خلوص مورد نیاز برای گرید غذایی در آنها عملاً امکانپذیر نیست، در آینده قابل پیشبینی همچنان خارج از محدوده بازیافت مکانیکی باقی خواهند ماند.
پیرولیز و حلگرمایی نیز همچنان تنها مسیرهای فعلی هستند که میتوانند از این جریانها ارزش بازیابی کنند.
چارچوب خود JRC – مبنی بر اینکه بازیافت شیمیایی، با وجود هزینه بالاتر، میتواند به تحقق الزامات PPWR کمک کند – همین واقعیت را نشان میدهد.
این دو فناوری در واقع برای بخشهای متفاوتی از جریان پسماند مناسب هستند و مرز میان آنها، همزمان با پیشرفت فناوریهای تفکیک و آلودگیزدایی، به نفع بازیافت مکانیکی در حال جابهجایی است.
نتیجه تجاری برای بازیافتکنندگان
برای بازفرآوریکنندگانی که در حال تدوین برنامههای سرمایهگذاری برای سال ۲۰۳۰ و پس از آن هستند، گزارش JRC بهتر است بهعنوان محرکی برای بررسی یک فرض اساسی درباره خوراک خود کارخانه خوانده شود، نه بهعنوان حکمی درباره یک فناوری خاص.
هر جا که یک جریان ضایعات پلیالفینی را بتوان تفکیک، آلودگیزدایی و برای استاندارد تماس با مواد غذایی اعتبارسنجی کرد، شرایط اقتصادی فعلی به سمت بازیابی آن پلیمر از طریق یک خط مکانیکی ارتقایافته متمایل است، نه انتقال آن به یک کارخانه پیرولیز.
در مواردی که واقعاً امکان تفکیک مواد تا سطح استاندارد مورد نیاز وجود ندارد، بازیافت شیمیایی همچنان تنها مسیر قابل اتکا محسوب میشود و سرمایهگذاری در آن باید بر همین مبنا ادامه پیدا کند.
تعیین درست این تخصیص – جریان به جریان و بهطور فزاینده کارخانه به کارخانه – اکنون به همان اندازه که یک تصمیم فنی است، یک تصمیم مربوط به برنامهریزی سرمایهگذاری نیز محسوب میشود.
اعداد JRC سرانجام مبنایی مستحکم برای این تصمیم در اختیار بازیافتکنندگان قرار میدهد.
