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循环经济新思路:电池、塑料和可再生原料

2020-12-24 10:51:12 来源:巴斯夫 阅读量:19678 评论
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导读:“未来,能为循环经济转型提供解决方案的企业,将拥有关键竞争优势。”为此,巴斯夫启动了一项新的循环经济计划,力争到2030年将循环经济解决方案相关销售额实现翻倍,达到170亿欧元。

  【塑料机械网 明星企业
 
  ●通过在线研发新闻发布会,巴斯夫的科学家们展示了多项解决方案
 
  ●巴斯夫启动雄心勃勃的“循环经济计划”(Circular Economy Program)
 
  循环经济旨在避免产生废弃物、重复使用产品以及回收资源。巴斯夫执行董事会主席兼首席技术官薄睦乐博士(Dr. Martin Brudermüller)在谈及循环经济这一社会及政治的未来热点话题时表示:“未来,能为循环经济转型提供解决方案的企业,将拥有关键竞争优势。”为此,巴斯夫启动了一项新的循环经济计划,力争到2030年将循环经济解决方案相关销售额实现翻倍,达到170亿欧元。为了实现这一目标,公司正聚焦原料循环、新材料循环和新业务模式三大领域。巴斯夫计划到2025年每年加工25万吨再生、废弃物原料,以取代化石原料。薄睦乐说道:“实现循环经济需要我们付出巨大努力,我们已开展积极行动,推动创新研发并依托于自身的创新实力以迎接这一挑战。”近日,在举行的在线研发新闻发布会上,执行董事会主席和巴斯夫科学家们展示了公司的一些科研项目实例。
 
  电池回收:助力电动汽车行业实现闭环
 
  据有关专家预计,2030年需处理的电动汽车电池将超过150万吨。此外,在生产电池、正极活性材料及其前驱体时也会产生废料。这些废旧电池和废料中含有锂、钴、镍等具有价值的原材料资源。通过电池回收工艺,这些原材料能够得到回收和再加工。锂电池回收需先经过拆解和切条处理,以获得一种叫做“黑色粉末”的物质。目前,可以通过多种化学工艺从黑色粉末中回收原材料。相比从天然矿藏中开采,从电池中回收金属原料所产生的碳足迹至少可减少25%。
 
  然而,直到今日,这一回收过程仍需耗费大量能源,或者产生大量需后续处理的盐类。此外,该过程原材料回收率也较低。巴斯夫正在开发高效且具有众多优势的化学新工艺,可从电池中回收更多高纯度的锂,既能避免浪费,与现有工艺相比又能减少更多碳足迹。
 
  巴斯夫借此助力欧盟委员会在欧洲实现电池价值链的可持续发展目标。巴斯夫回收工艺将为在欧洲打造电池循环经济做出重大贡献。
 
  添加剂助力改善塑料回收
 
  巴斯夫研发人员一直潜心研究如何有效实现物料闭环。咨询公司 Conversio 的一项研究显示,全球每年产生约2.5亿吨的塑料废弃物,然而其中仅有20%左右能得到回收利用,实现材料循环。在机械回收领域,废弃塑料经分解、熔化制成回收材料,随后用于新产品的制造。然而,未经后续加工的材料将无法适用于许多应用领域。一方面,由于材料被反复使用和加工,聚合物链常常遭到破坏,导致塑料变脆或变黄;另一方面,塑料垃圾往往由多种不同类型的塑料构成,且无法相互分离。例如,饮料瓶的瓶身由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成,而瓶盖一般为聚丙烯(PP)材质。这类相互不兼容的混合塑料会严重影响其循环利用价值。
 
  巴斯夫研发人员为解决上述问题开发出各种塑料添加剂产品,以稳定并提高回收材料的品质。诸如增容剂等解决方案有助于加强高分子混合物的机械性能,进而提升塑料循环中经机械回收的塑料及其制品。
 
  塑料废弃物成为化工行业新原料
 
  每年,全世界有2亿吨的塑料废弃物未被回收利用。化学回收作为机械回收的重要补足方案,为实现塑料循环经济另辟蹊径。化学回收将塑料废弃物转化为二次原料,例如通过一种称为热解的热化学工艺,获得的热解油可用于化工行业制造新产品。该工艺的优势在于可回收混合塑料废弃物和受污染的废弃物。此外,用热解油制成的产品与传统原料制品无异,因此亦可用于要求极尽严苛的应用领域。这意味着,该塑料废弃物可用于制造汽车部件、医疗设备甚至食品包装。
 
  为了推进这一前景广阔的技术,巴斯夫已于2018年启动“化学循环”项目( ChemCyclingTM )。巴斯夫研发人员正携手合作伙伴,致力于深入开发、改良工艺,从混合塑料废弃物中生产热解油。为新工艺技术开发合适的催化剂便是其中重要的一环。这些催化剂需确保新工艺不受塑料废弃物的构成影响,始终能生产出高纯度的裂解油。第一代催化剂已用于巴斯夫挪威合作伙伴 Quantafuel 公司的热解装置。来自两家公司的科学家为了高效地进行开发工作,正充分利用巴斯夫子公司高通量试验公司(hte GmbH,位于德国海德堡)的专业知识和高通量实验室,以及巴斯夫超级计算机的计算能力。
 
  红毛丹项目:有机原料的可持续性采购
 
  可再生原材料是巴斯夫循环经济计划的另一大支柱,巴斯夫计划在其生产中进一步加大使用来自可持续来源的可再生原材料。以红毛丹项目为例,巴斯夫从以前被人们认为是下脚料的一种植物的不同部位提取出了高质量的化妆品活性成分。面向化妆品行业客户,巴斯夫研发人员通过每年研究成千上万的植物样品,一直在自然界(如树皮、树叶、树根、种子及果实)中寻找有用的活性成分。最终巴斯夫的科学家在红毛丹树(荔枝树的近亲)中找到了理想的生物活性物。巴斯夫研发人员发现,红毛丹树叶中的水提取物对不同的人体皮肤基因均有激活作用,从而促进胶原蛋白的生成。此外,红毛丹果实的果皮和种子中也存在促进肌肤补水、激发发根活力的活性成分。巴斯夫自此开创了红毛丹植物利用的新方式,不再局限于植物多汁的果实,还可以充分利用人们不吃的果皮、树叶和种子,确保植物的各个部分均物尽其用。
 
  为了通过红毛丹项目实现可持续性地采购化妆品原料,巴斯夫已与越南当地合作伙伴建立起一条对社会及环境负责的供应链,并在越南首次培育了两所经有机认证的红毛丹种植园。该项目给予员工高于当地平均水平的收入和健康保险并确保提供更安全的工作环境。项目取得了非凡的成果,不仅惠及消费者,也为员工及当地环境带来裨益。
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