李景虹院士:加快推動廢塑料化學循環,有效應對塑料污染 | 科技導報
李景虹,分析化學家,中國科學院院士,現任清華大學化學系教授。主要研究方向爲分析化學、化學生物學、電化學。
塑料因質量輕、製造成本低、可塑性強被廣泛應用於國民經濟各個領域。據統計,2015—2023年,塑料產量從3.2億t增長到4.3億t,預計到2050年產量將增加2倍,屆時全球每年人均塑料消費量將達84.37kg。2022年,中國廢塑料產量超過6000萬t,其中僅1800萬t實現了材料化回收利用,材料化回收利用率約爲30%。大量塑料購物袋、快遞袋、外賣餐盒、地膜、農藥瓶、肥料袋、各種商品塑料包裝等低值塑料垃圾,混入生活垃圾被焚燒或填埋,造成嚴重資源浪費,成爲塑料污染治理的最大難點和痛點。
從中國、日本、歐盟等廢塑料材料化回收先進國家和地區的實踐來看,由於塑料產品結構制約,資源化價值較好的工程塑料、瓶體類塑料等基本通過物理方式實現了較好的回收利用,但是,佔塑料產量46%左右的包裝類低值廢塑料基本不具備物理回收的技術經濟條件,普遍以焚燒或填埋方式處理。因此,一旦一個國家或地區廢塑料材料化回收率達到30%左右,其進一步提升回收率將面臨巨大瓶頸,亟待尋找新的解決方案。
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廢塑料化學循環具有廣闊發展前景和重要戰略意義
1)化學循環有望爲塑料污染治理提供根本出路。從源頭治理看,產品的生態設計和材料的綠色替代僅能在一定程度上減輕,但不能根治塑料污染。從末端回收處置看,受技術經濟條件限制,基於物理回收的廢塑料循環利用,總體材料化回收率達到30%左右將會出現瓶頸,其他物理回收不能處理的廢塑料成爲塑料污染治理的最大難點和痛點。化學循環可以有效突破物理回收應用場景限制,突破廢塑料材料化回收利用的發展瓶頸,從而爲徹底解決塑料污染提供根本出路。
2)化學循環有助於能源和資源安全保障。化學循環可以對各種低值廢塑料進行集中回收利用,從而減少對石油等原生資源的消耗,將“白色污染”變爲“白色油田”,爲能源、資源安全提供有力保障。據測算,2022年中國產生廢塑料超過6000萬t,其中焚燒或填埋量約4200萬t,如果能夠對其中的50%實現化學循環,就相當於開發了一個超過6000萬t的油田;如果能夠對現有10億t的存量塑料垃圾進行回收利用,相當於低成本開發超大規模的“城市油田”。
3)化學循環助力碳達峰碳中和目標實現。循環經濟對碳達峰碳中和的作用得到國際社會普遍認可,歐盟《綠色新政》將循環經濟作爲應對氣候變化的重要手段,國務院發佈的《2030年前碳達峰行動方案》也將循環經濟助力碳達峰作爲十大任務之一。與使用石油生產塑料相比,每化學循環1 t廢塑料平均可以減少0.67 t二氧化碳排放。如果能對2022年中國填埋或焚燒的4200萬t廢塑料全部實現化學循環,與焚燒相比可減少碳排放2814萬t,具有顯著的碳減排效益。
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廢塑料化學循環已進入產業化關鍵階段,需高度重視
經過多年的發展,國內外廢塑料化學循環技術路線逐漸成熟,目前已進入產業化示範應用關鍵階段,成爲國際化工企業競爭的新熱點,國家有關部門應高度重視、搶先佈局。
1)國際化工龍頭企業積極佈局產業化項目。據不完全統計,全球超過60家化工企業正在研究廢塑料回收解決方案,普遍認爲化學循環是可以實現廢塑料閉合循環的關鍵路徑之一。國際化工企業如埃克森美孚、巴斯夫、殼牌、沙特基礎工業等積極開展化學循環產業化實踐,取得顯著進展。
2)中國大型化工和環保企業取得顯著進展。近年來,中國石油化工集團有限公司、中國石油天然氣集團有限公司、青島惠城環保科技集團股份有限公司等石化和環保企業積極開展廢塑料化學循環技術的研發和示範應用。部分企業不斷創新本地化廢塑料回收模式,積極探索低值廢塑料、廢棄農用地膜等的集中化、規模化回收模式和自動化預處理設施裝備,選擇典型地區開展廢塑料化學循環示範項目建設。其中,針對廢棄地膜和綜合性低值廢塑料的化學循環工程項目已經進入工程建設階段。
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推動廢塑料化學循環發展的有關建議
1)明確廢塑料化學循環戰略定位。將其作爲構建中國塑料污染治理體系和能源資源戰略安全保障的重要組成,納入塑料污染治理政策法規體系、循環經濟規劃和廢舊物資循環利用體系規劃,並作爲應對塑料污染的核心手段。
2)明確化學循環的產業發展定位。明確將化學循環作爲廢塑料回收利用的重要技術路線,在產業佈局上,將化學循環作爲資源綜合利用項目,優先在化工園區集中佈局和運行管理,在碳排放指標、用能指標、用地指標上優先保障,不納入兩高項目管理,不受化工項目產能限制。
3)建立與化學循環相匹配的廢塑料回收體系。加快改革和完善現行生活垃圾分類制度,把低值塑料廢棄物作爲低值可回收物,在城鄉居民生活垃圾分類環節增設廢塑料專用回收箱(桶),建設城市低值可回收物分選中心,將低值廢塑料從生活垃圾中分選出來,並交由化學循環企業加以利用。
4)推進化學循環示範試點工程建設。推動大型企業加大廢塑料回收和化學循環利用的投資力度,建設一批廢塑料化學循環示範工程,支持重點企業新建或利用現有裝置開展工業化示範,鼓勵上下游產業鏈融合發展的示範項目建設,加大中央預算內投資支持力度。
原文發表於《科技導報》2024年第16期,歡迎訂閱查看。
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