Derzeit besteht weltweit ein Konsens über die grüne Entwicklung von Kunststoffen. Fast 90 Länder und Regionen haben entsprechende Richtlinien oder Vorschriften eingeführt, um nicht abbaubare Einwegkunststoffprodukte zu kontrollieren oder zu verbieten. Weltweit hat eine neue Welle der umweltfreundlichen Entwicklung von Kunststoffen begonnen. Auch in unserem Land sind eine umweltfreundliche, kohlenstoffarme und Kreislaufwirtschaft im Zeitraum des „14. Fünfjahresplans“ zur Hauptlinie der Industriepolitik geworden.
Die Studie ergab, dass abbaubare Kunststoffe zwar bis zu einem gewissen Grad durch die Förderung politischer Maßnahmen entwickelt werden, die Kosten jedoch hoch sind, es in Zukunft überschüssige Produktionskapazitäten geben wird und der Beitrag zur Emissionsreduzierung nicht offensichtlich sein wird. Kunststoffrecycling erfüllt die Anforderungen einer grünen, kohlenstoffarmen und Kreislaufwirtschaft. Mit der Erhöhung der CO2-Handelspreise und der Einführung von CO2-Grenzsteuern wird die obligatorische Beimischung recycelter Materialien zu einem wichtigen Trend. Sowohl das physische Recycling als auch das chemische Recycling werden einen Anstieg um mehrere zehn Millionen Tonnen verzeichnen. Insbesondere das chemische Recycling wird zum Hauptbestandteil der Entwicklung grüner Kunststoffe werden. Im Jahr 2030 wird die Kunststoffrecyclingquote meines Landes auf 45 bis 50 % steigen. Das leicht zu recycelnde Design zielt darauf ab, die Recyclingrate und die hochwertige Nutzung von Kunststoffabfällen zu maximieren. Technische Innovationen können eine Marktnachfrage nach Metallocen-Kunststoffen in Millionenhöhe erzeugen.
Die Stärkung des Kunststoffrecyclings ist ein internationaler Mainstream-Trend
Die Lösung des Problems der weißen Verschmutzung, die durch weggeworfene Kunststoffe verursacht wird, ist die ursprüngliche Absicht der meisten Länder auf der ganzen Welt, Richtlinien zur Kunststoff-Governance einzuführen. Gegenwärtig besteht die internationale Reaktion auf das Problem der Kunststoffabfälle hauptsächlich darin, die Verwendung schwer zu recycelnder Kunststoffprodukte einzuschränken oder zu verbieten, das Kunststoffrecycling zu fördern und abbaubare Kunststoffersatzstoffe zu verwenden. Unter ihnen ist die Stärkung des Kunststoffrecyclings der wichtigste internationale Trend.
Die Erhöhung des Anteils des Kunststoffrecyclings ist für Industrieländer die erste Wahl. Die Europäische Union hat ab dem 1. Januar 2021 in ihren Mitgliedsstaaten eine „Kunststoffverpackungssteuer“ auf nicht recycelbare Kunststoffe eingeführt und außerdem zehn Arten von Einwegkunststoffprodukten wie expandiertem Polystyrol den Markteintritt verboten. Die Verpackungssteuer zwingt Hersteller von Kunststoffprodukten dazu, recycelten Kunststoff zu verwenden. Bis 2025 wird die EU mehr recycelbare Verpackungsmaterialien verwenden. Derzeit übersteigt der jährliche Verbrauch an Kunststoffrohstoffen in meinem Land 100 Millionen Tonnen und wird im Jahr 2030 voraussichtlich mehr als 150 Millionen Tonnen erreichen. Grobe Schätzungen gehen davon aus, dass die Kunststoffverpackungsexporte meines Landes in die EU im Jahr 2030 2,6 Millionen Tonnen erreichen werden. und eine Verpackungssteuer von 2,07 Milliarden Euro erforderlich. Da die Steuerpolitik der EU für Kunststoffverpackungen weiter voranschreitet, wird der inländische Kunststoffmarkt vor Herausforderungen stehen. Aufgrund der Verpackungssteuer ist es zwingend erforderlich, Kunststoffprodukten recycelte Materialien hinzuzufügen, um die Gewinne der Unternehmen unseres Landes sicherzustellen.
Auf technischer Ebene konzentriert sich die aktuelle Forschung zur umweltfreundlichen Entwicklung von Kunststoffen in Industrieländern hauptsächlich auf das recyclingfreundliche Design von Kunststoffprodukten und die Entwicklung chemischer Recyclingtechnologie. Obwohl die biologisch abbaubare Technologie zuerst von europäischen und amerikanischen Ländern initiiert wurde, ist die Begeisterung für ihre Technologieförderung derzeit nicht groß.
Das Kunststoffrecycling umfasst hauptsächlich zwei Verwertungsmethoden: physisches Recycling und chemisches Recycling. Die physikalische Regeneration ist derzeit die gängige Kunststoffrecyclingmethode. Da jedoch jede Regeneration die Qualität der recycelten Kunststoffe verringert, unterliegt die mechanische und physikalische Regeneration bestimmten Einschränkungen. Für Kunststoffprodukte, die von geringer Qualität sind oder sich nicht einfach regenerieren lassen, können im Allgemeinen chemische Recyclingmethoden eingesetzt werden, d physische Recyclingprodukte.
Easy-to-recycle Design bedeutet, wie der Name schon sagt, dass kunststoffbezogene Produkte Recyclingfaktoren während des Produktions- und Designprozesses berücksichtigen und dadurch die Kunststoffrecyclingrate deutlich erhöhen. Beispielsweise werden Verpackungsbeutel, die bisher aus PE, PVC und PP hergestellt wurden, aus unterschiedlichen Qualitäten von Metallocen-Polyethylen (mPE) hergestellt, was das Recycling erleichtert.
Kunststoffrecyclingraten weltweit und in den wichtigsten Ländern im Jahr 2019
Im Jahr 2020 verbrauchte mein Land mehr als 100 Millionen Tonnen Kunststoff, von denen etwa 55 % weggeworfen wurden, darunter Einweg-Kunststoffprodukte und ausrangierte Gebrauchsgüter. Im Jahr 2019 lag die Kunststoffrecyclingquote meines Landes bei 30 % (siehe Abbildung 1), was über dem Weltdurchschnitt liegt. Die entwickelten Länder haben jedoch ehrgeizige Kunststoffrecyclingpläne formuliert und ihre Recyclingquoten werden in Zukunft deutlich steigen. Unter der Vision der CO2-Neutralität wird unser Land auch die Kunststoff-Recyclingquote deutlich steigern.
Die Verbrauchsgebiete für Kunststoffabfälle in meinem Land sind im Grunde die gleichen wie die für Rohstoffe, wobei Ostchina, Südchina und Nordchina die wichtigsten sind. Die Recyclingquoten variieren stark zwischen den Branchen. Insbesondere die Recyclingquote von Verpackungen und Alltagskunststoffen von großen Einwegkunststoffverbrauchern beträgt nur 12 % (siehe Abbildung 2), was enormen Raum für Verbesserungen lässt. Recycelte Kunststoffe haben ein breites Anwendungsspektrum, mit Ausnahme einiger weniger Verpackungen für den Medizin- und Lebensmittelkontakt, denen recycelte Materialien hinzugefügt werden können.
In Zukunft wird die Kunststoffrecyclingquote meines Landes deutlich steigen. Bis 2030 wird die Kunststoffrecyclingrate meines Landes 45 bis 50 % erreichen. Seine Motivation beruht hauptsächlich auf vier Aspekten: Erstens erfordern die unzureichende Umweltverträglichkeit und die Vision, eine ressourcenschonende Gesellschaft aufzubauen, die gesamte Gesellschaft, die Kunststoffrecyclingquote zu erhöhen. Zweitens steigt der Preis für den Kohlenstoffhandel weiter und jede Tonne recycelten Kunststoffs wird zu Kunststoff. Der gesamte Lebenszyklus der Kohlenstoffreduzierung beträgt 3,88 Tonnen, der Gewinn des Kunststoffrecyclings wurde erheblich gesteigert und die Recyclingquote wurde erheblich verbessert. Drittens haben alle großen Hersteller von Kunststoffprodukten die Verwendung von recyceltem Kunststoff oder den Zusatz von recyceltem Kunststoff angekündigt. Die Nachfrage nach recycelten Materialien wird in Zukunft deutlich steigen, und es kann zu Recycling kommen. Der Preis für Kunststoffe ist umgekehrt; Viertens werden CO2-Zölle und Verpackungssteuern in Europa und den Vereinigten Staaten mein Land auch dazu zwingen, die Kunststoffrecyclingquote deutlich zu erhöhen.
Recycelter Kunststoff hat einen großen Einfluss auf die CO2-Neutralität. Berechnungen zufolge reduziert im gesamten Lebenszyklus jede Tonne physisch recycelten Kunststoffs den Kohlendioxidausstoß im Vergleich zu nicht recyceltem Kunststoff um 4,16 Tonnen. Im Durchschnitt wird jede Tonne chemisch recycelten Kunststoffs den Kohlendioxidausstoß im Vergleich zu nicht recyceltem Kunststoff um 1,87 Tonnen reduzieren. Im Jahr 2030 wird das physische Recycling von Kunststoffen in meinem Land die CO2-Emissionen um 120 Millionen Tonnen reduzieren, und das physische Recycling + das chemische Recycling (einschließlich der Behandlung deponierter Kunststoffabfälle) werden die CO2-Emissionen um 180 Millionen Tonnen reduzieren.
Allerdings steht die Kunststoffrecyclingindustrie meines Landes immer noch vor vielen Problemen. Erstens sind die Quellen für Kunststoffabfälle verstreut, die Formen der Kunststoffabfallprodukte variieren stark und die Arten der Materialien sind vielfältig, was das Recycling von Kunststoffabfällen in meinem Land schwierig und kostspielig macht. Zweitens ist die Altkunststoff-Recyclingbranche niedrigschwellig und besteht überwiegend aus Betrieben im Werkstattstil. Bei der Sortiermethode handelt es sich überwiegend um eine manuelle Sortierung, es mangelt jedoch an automatisierter Feinsortiertechnik und Industrieausrüstung. Im Jahr 2020 gibt es in China 26.000 Kunststoffrecyclingunternehmen, die klein, weit verteilt und im Allgemeinen von geringer Rentabilität sind. Die Besonderheiten der Branchenstruktur haben zu Problemen bei der Aufsicht über die Kunststoffrecyclingindustrie meines Landes und zu enormen Investitionen in regulatorische Ressourcen geführt. Drittens hat die Fragmentierung der Branche auch zu einem verschärften harten Wettbewerb geführt. Unternehmen legen mehr Wert auf Produktpreisvorteile und die Senkung der Produktionskosten, verabscheuen jedoch die technologische Modernisierung. Die allgemeine Entwicklung der Branche verläuft langsam. Der wichtigste Weg, Kunststoffabfälle zu verwenden, ist die Herstellung von recyceltem Kunststoff. Nach der manuellen Siebung und Klassifizierung und dann durch Prozesse wie Zerkleinern, Schmelzen, Granulieren und Modifizieren werden Abfallkunststoffe in recycelte Kunststoffpartikel umgewandelt, die verwendet werden können. Aufgrund der komplexen Quellen recycelter Kunststoffe und vieler Verunreinigungen ist die Stabilität der Produktqualität äußerst schlecht. Es besteht dringender Bedarf, die technische Forschung zu stärken und die Stabilität recycelter Kunststoffe zu verbessern. Methoden zur chemischen Rückgewinnung können derzeit aufgrund von Faktoren wie den hohen Kosten für Ausrüstung und Katalysatoren nicht kommerzialisiert werden. Die weitere Erforschung kostengünstiger Prozesse ist eine wichtige Forschungs- und Entwicklungsrichtung.
Die Entwicklung abbaubarer Kunststoffe unterliegt zahlreichen Einschränkungen
Abbaubare Kunststoffe, auch umweltabbaubare Kunststoffe genannt, beziehen sich auf eine Art von Kunststoff, der unter verschiedenen Bedingungen in der Natur schließlich vollständig zu Kohlendioxid, Methan, Wasser und mineralisierten anorganischen Salzen seiner enthaltenen Elemente sowie zu neuer Biomasse abgebaut werden kann. Begrenzt durch Abbaubedingungen, Anwendungsbereiche, Forschung und Entwicklung usw. beziehen sich die derzeit in der Branche genannten abbaubaren Kunststoffe hauptsächlich auf biologisch abbaubare Kunststoffe. Die derzeit gängigen abbaubaren Kunststoffe sind PBAT, PLA usw. Biologisch abbaubare Kunststoffe benötigen im Allgemeinen 90 bis 180 Tage, um unter industriellen Kompostierungsbedingungen vollständig abgebaut zu werden, und aufgrund der Besonderheit der Materialien müssen sie im Allgemeinen separat klassifiziert und recycelt werden. Die aktuelle Forschung konzentriert sich auf kontrollierbar abbaubare Kunststoffe, also Kunststoffe, die unter bestimmten Zeiten oder Bedingungen abgebaut werden.
Expressversand, Take-Away, Einweg-Plastiktüten und Mulchfolien sind die Hauptanwendungsgebiete abbaubarer Kunststoffe in der Zukunft. Gemäß den „Stellungnahmen zur weiteren Stärkung der Kontrolle der Plastikverschmutzung“ meines Landes sollten im Jahr 2025 bei Expresslieferungen, zum Mitnehmen und in Einweg-Plastiktüten biologisch abbaubare Kunststoffe verwendet werden, und die Verwendung biologisch abbaubarer Kunststoffe in Mulchfolien wird gefördert. In den oben genannten Bereichen hat jedoch der Einsatz von Kunststoffen und abbaubaren Kunststoffersatzstoffen zugenommen, beispielsweise durch die Verwendung von Papier und Vliesstoffen als Ersatz für Verpackungskunststoffe, und Mulchfolien haben das Recycling gestärkt. Daher liegt die Durchdringungsrate biologisch abbaubarer Kunststoffe deutlich unter 100 %. Schätzungen zufolge wird der Bedarf an abbaubaren Kunststoffen in den oben genannten Bereichen bis 2025 etwa 3 bis 4 Millionen Tonnen betragen.
Biologisch abbaubare Kunststoffe haben nur begrenzte Auswirkungen auf die CO2-Neutralität. Die Kohlenstoffemissionen von PBST sind nur geringfügig niedriger als die von PP, mit einem Kohlenstoffausstoß von 6,2 Tonnen/Tonne, was höher ist als die Kohlenstoffemissionen des traditionellen Kunststoffrecyclings. PLA ist ein biobasierter abbaubarer Kunststoff. Obwohl die Kohlenstoffemissionen niedrig sind, sind sie nicht kohlenstofffrei, und biobasierte Materialien verbrauchen beim Pflanzen, Fermentieren, Trennen und Reinigen viel Energie.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.08.2024