Reciclaje y aplicación de plásticos

Los plásticos se usan en todas partes, pero también generan muchos desechos y emisiones, y necesitan una urgente reciclaje. Actualmente, el endurecimiento de los objetivos de desarrollo sostenible y la introducción de nuevas tecnologías promueven vigorosamente el desarrollo del reciclaje de plástico y la promoción del reciclaje de plástico para "convertir los desechos en tesoros". Ante las nuevas oportunidades de negocios, ¿cómo pueden las empresas de la industria de plásticos comprender efectivamente las últimas tendencias y obtener una parte del pastel?

Los plásticos emiten aproximadamente 2 mil millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente (gases de efecto invernadero, GEI) cada año, representando aproximadamente el 4% de las emisiones totales de carbono global. Como principal productor y procesador de plástico, la UE representa el 9% de las emisiones globales. Las emisiones de gases de efecto invernadero ocurren en toda la cadena de valor plástico, y solo el 10% de los plásticos se recicla después de que se descartan. Al mismo tiempo, se espera que la demanda plástica mantenga un fuerte crecimiento, y los desechos plásticos también aumentarán.

Recientemente, los equipos de Bobby G. Sumpter del Laboratorio Nacional de Oak Ridge y Guoliang Liu de Virginia Tech, así como el equipo de George W. Huber de la Universidad de Wisconsin-Madison, publicaron artículos en la revista Science en el mismo período, discutiendo el Problema del reciclaje de plástico desde diferentes ángulos. Date cuenta de la reutilización de los desechos plásticos. Kevin M. Van Geem de la Universidad de Gante en Bélgica también comentó sobre las dos obras anteriores en la revista Science Magazine y propuso el concepto de economía plástica circular [2]: después de que las materias primas se extraen de los combustibles fósiles, se producen y procesan continuamente (naranja) (naranja) , uso, recolección y clasificación (azul), seguido de reciclaje y regeneración (verde), formando un circuito cerrado en el que los llamados "residuos " también se consideran un recurso para una mayor producción de productos químicos.

La idea de investigación del equipo de Bobby G. Sumpter y Liu Guoliang es para reciclar el desperdicio de polietileno (PE), polipropileno (PP) y sus mezclas en tensioactivos de mayor valor [3]. PE y PP juntos representan casi el 60% de la producción de plástico global (aproximadamente 400 millones de toneladas), y su producción consume alta energía.

Desde que comenzó la producción en masa de plásticos en 1950 (en ese momento, la producción era de aproximadamente 2 millones de toneladas), la producción de plástico ha crecido a una tasa de crecimiento anual compuesta de 8.4%, alcanzando aproximadamente 348 millones de toneladas en 2017. Se estima que 8.3 mil millones Se han producido toneladas. Que se puede dividir en 7.300 millones de toneladas de resinas y aditivos (los plásticos de resina contienen un promedio de 7% de aditivos) y mil millones de toneladas de fibra. Si esto continúa, Blue Earth puede convertirse en un "planeta de plástico".

Actualmente, aproximadamente 400 millones de toneladas de desechos plásticos se generan a nivel mundial cada año. Pero el problema es aún más grave, ya que el plástico se ha filtrado en algunas de las áreas más remotas y prístinas de la Tierra. La investigación relevante se publicó en Nature el 12 de julio de 2023 al mismo tiempo, y se seleccionó como documento de portada. Por lo tanto, fortalecer la investigación sobre el reciclaje y la mejora de los plásticos se ha convertido en una propuesta importante en el campo actual de los polímeros. Aquí, el departamento editorial ha compilado el último progreso en el reciclaje de plástico publicado en Nature and Science en el último año en beneficio de los lectores.

Por lo tanto, fortalecer la investigación sobre el reciclaje y la mejora de los plásticos se ha convertido en una propuesta importante en el campo actual de los polímeros. Aquí, el departamento editorial ha compilado el último progreso en el reciclaje de plástico publicado en Nature and Science en el último año en beneficio de los lectores.

Polietileno + etileno → propileno El 22 de septiembre de 2022, el grupo de investigación de John F. Hartwig en la Universidad de California, Berkeley, desarrolló un nuevo proceso de degradación de polietileno. A través de una serie de procesos catalíticos, primero introdujeron la insaturación en la cadena PE, y luego la división posterior del enlace C-C desenrolla la cadena de carbono para formar propileno a través de una combinación de metátesis e isomerización de olefinas. El proceso utiliza un catalizador para descomponer con éxito los polímeros de polietileno largos en pequeñas moléculas de propileno. A través de este proceso, el polietileno de alta densidad (HDPE) o de baja densidad (LDPE) de alto peso molecular se deshidrogenado y sufre una reacción de metátesis con etileno para formar propileno, con un rendimiento de hasta el 80%. Combinado con la aplicación universal de materiales de polietileno y la alta eficiencia del proceso, este proceso de descomposición de polietileno en propileno tiene perspectivas de aplicación muy amplias. El proceso se publicó en Science en un artículo titulado "Deconstrucción catalítica de polietileno de desechos con etileno para formar propileno ".

Bajo el "objetivo de doble carbono " y el "Orden de prohibición de plástico ", la actualización y el reciclaje de plástico es imprescindible! Actualmente, más y más mercados finales (automóviles, electrónica de consumo, industrias de comunicaciones) están comenzando a utilizar plásticos reciclados para la producción y aplicación para reducir las emisiones, reducir los costos y aumentar la eficiencia.

Regulaciones plásticas: el ajuste objetivo es una forma efectiva de promover el reciclaje de plástico

Desde la década de 1990, se han introducido regulaciones obligatorias relevantes para la eliminación de desechos plásticos en todo el mundo, especialmente en Europa. Actualmente, aproximadamente el 70% de los desechos plásticos se incluyen en el alcance regulatorio de las regulaciones sostenibles de la UE, que cubre una variedad de escenarios de aplicación de plástico, como bienes de consumo y envases de bienes de transporte, textiles y productos electrónicos. Pero esto también significa que el 30% de los desechos plásticos en Europa todavía no se incluyen en el alcance de la regulación, principalmente de los sectores de construcción, automóviles, fabricación y agrícola. Por lo tanto, el mundo sigue siendo muy lejos de realizar plenamente una economía circular, y hay muchas brechas en el marco regulatorio actual.

En 2020, el 24% de los desechos plásticos en la UE se reciclaron, y el resto se rellenó o incineró. En el caso del embalaje de plástico, la tasa de reciclaje es aún más alta, al 30%, porque casi todas las regulaciones plásticas actuales de la UE se centran en el envasado. Sin embargo, la tasa de reciclaje del 30% aún está lejos del conjunto objetivo en la Directiva de desechos de envasado y envasado introducido en 2018. El objetivo es alcanzar el reciclaje del 50% para 2025 y 55% para 2030

La contaminación plástica siempre ha sido uno de los desafíos ambientales importantes que enfrenta el mundo hoy, causando graves impactos en los ecosistemas marinos, la vida silvestre y la salud humana. Según las estadísticas, más de 1 millón de botellas de agua mineral o bebidas minerales llenas de plástico se venden a nivel mundial cada minuto, y se espera que las ventas se dupliquen nuevamente para 2030. El reciclaje de plástico efectivo puede aliviar el impacto de la contaminación plástica en gran medida y resolver el Problema de contaminación en la fuente, que ha atraído una extensa investigación de muchos científicos y académicos.