بازیافت پلی یورتان وارد مرحله جدید شد
صنعت پلی یورتان در سال های اخیر با یک چالش بزرگ مواجه شده است؛ چگونه می توان ماده ای را که به دلیل ساختار ترموست خود قابلیت ذوب و فرآوری مجدد مانند پلاستیک های معمولی را ندارد، دوباره وارد چرخه تولید کرد؟
افزایش توجه جهانی به اقتصاد چرخشی و کاهش دفن پسماندهای صنعتی باعث شده تولیدکنندگان بزرگ مواد شیمیایی، سرمایه گذاری گسترده ای روی فناوری های نوین بازیافت پلییورتان انجام دهند. هدف این شرکت ها تبدیل ضایعات PU حاصل از خودرو، مبلمان، تشک، کفش و صنایع مختلف به مواد اولیه قابل استفاده در محصولات جدید است.
برخلاف بسیاری از ترموپلاستیک ها، پلی یورتان پس از تولید ساختاری پایدار پیدا می کند و بازیافت آن نیازمند روش های تخصصی است. همین موضوع باعث شده به جای یک راهکار واحد، مجموعه ای از فناوری های مکانیکی، شیمیایی و حرارتی برای مدیریت ضایعات این ماده توسعه پیدا کند.
در حال حاضر، ضایعات فوم های پلی یورتانی مورد استفاده در تشک ها و قطعات خودرو، به دلیل حجم بالا و امکان جداسازی بهتر، در صدر برنامه های بازیافت صنعتی قرار گرفته اند.
چرا بازیافت پلی یورتان اهمیت پیدا کرده است؟
پلی یورتان یکی از پرکاربردترین پلیمرهای صنعتی جهان است که در بخش های مختلفی مانند صنایع خودروسازی، ساختمان، لوازم خانگی، مبلمان، کفش و تجهیزات صنعتی استفاده می شود.
گسترش مصرف این ماده طی سال های گذشته باعث افزایش حجم ضایعات پلییورتانی شده است. از آنجا که بخش قابل توجهی از این ضایعات در گذشته یا دفن می شد یا برای بازیابی انرژی مورد استفاده قرار می گرفت، اکنون صنعت به دنبال راهکارهایی برای حفظ ارزش مواد و بازگرداندن آنها به چرخه تولید است.
بازیافت پلی یورتان علاوه بر کاهش حجم پسماند، می تواند وابستگی به مواد اولیه فسیلی را کاهش دهد و انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از تولید مواد جدید را کمتر کند.
BASF؛ توسعه چند فناوری برای بازگشت PU به چرخه تولید
شرکت BASF یکی از بازیگران اصلی حوزه پلی یورتان است که برنامه گسترده ای برای بازیافت این ماده دنبال می کند.
این شرکت ترکیبی از روش های مختلف شامل بازیافت مکانیکی، استفاده از حلال ها، تجزیه شیمیایی و فرآیند های حرارتی مانند گازی سازی را در دستور کار قرار داده است.
یکی از پروژه های مهم BASF با همکاری پورشه و مجموعه فناوری BEST انجام شد؛ پروژه ای که هدف آن تبدیل ترکیبی از ضایعات خردشده خودرو و زیست توده به گاز سنتز بود.
این گاز سنتز پس از فرآوری، به عنوان جایگزین بخشی از مواد اولیه فسیلی در زنجیره تولید BASF استفاده شد و در نهایت برای ساخت قطعات جدید پلی یورتانی خودرو به کار رفت.
این پروژه نشان داد حتی ضایعات پیچیده خودرو نیز می توانند پس از طی فرآیندهای مناسب، دوباره به مواد ارزشمند صنعتی تبدیل شوند.
تمرکز BASF بر فوم مبلمان و کفش های بازیافتی
BASF در بخش مبلمان نیز روی توسعه فومهای پلی یورتانی قابل بازیافت فعالیت کرده است.
همکاری این شرکت با تولیدکنندگان مبلمان و تجهیزات صنعتی با هدف ایجاد فرآیندهایی انجام شده که امکان بازیابی اقتصادی فومهای مصرف شده را فراهم می کند.
این شرکت همچنین در صنعت کفش، محصولی از خانواده TPU معرفی کرده که امکان استفاده از درصد بالایی مواد بازیافتی در تولید قطعات جدید را دارد.
این اقدام نشان میدهد دامنه کاربرد پلی یورتان بازیافتی تنها به صنایع سنگین محدود نیست و بازارهای مصرفی مانند کفش نیز می توانند به مصرفکنندگان مواد بازیافتی تبدیل شوند.
Covestro؛ حرکت به سمت بازیافت شیمیایی فومهای PU
شرکت Covestro نیز یکی از مجموعه هایی است که سرمایه گذاری قابل توجهی روی بازیافت شیمیایی پلی یورتان انجام داده است.
این شرکت با توسعه پلتفرم Evocycle CQ، به دنبال بازیابی مواد اولیه ارزشمند از فوم های پلی یورتانی است.
یکی از پروژه های مهم Covestro، توسعه فناوری پیرولیز برای ضایعات فوم های سخت مورد استفاده در عایق کاری ساختمان ها و تجهیزات سرمایشی است.
در این فرآیند، هدف تولید آنیلین بازیافتی با خلوص بالا است؛ ماده ای که میتواند در تولید MDI مورد استفاده قرار گیرد.
Covestro اعلام کرده استفاده از این مسیر می تواند میزان انتشار کربن را نسبت به روش های سنتی تولید مواد اولیه کاهش دهد.
بازیافت فوم تشک؛ یکی از اولویتهای صنعت پلییورتان
فوم های مورد استفاده در تشک ها یکی از مهمترین منابع ضایعات پلییورتانی محسوب می شوند.
Covestro در این بخش فناوری Chemolysis را توسعه داده است؛ روشی که امکان بازیابی پلی ال و مواد اولیه مورد نیاز تولید پلی یورتان را فراهم می کند.
همکاری این شرکت با مجموعه های فعال در حوزه بازیافت مبلمان و تفکیک ضایعات، با هدف ایجاد زنجیره ای کامل برای جمع آوری، پردازش و استفاده مجدد از فوم های مصرف شده انجام شده است.
ترکیب بازیافت مکانیکی و شیمیایی می تواند باعث افزایش میزان بازیابی مواد شود؛ زیرا همه ضایعات پلی یورتانی شرایط یکسانی برای ورود به یک فرآیند مشخص ندارند.
صنعت خودرو؛ میدان اصلی رقابت بازیافت پلییورتان
خودروسازی یکی از مهمترین حوزه های مصرف پلی یورتان محسوب می شود.
در یک خودرو معمولی، بخش قابل توجهی از این ماده در صندلیها، قطعات داخلی، عایق ها و بخش های کاهش دهنده صدا استفاده شده است.
به همین دلیل، شرکت های بزرگ شیمیایی تلاش می کنند راهکارهایی برای جداسازی و بازیافت PU خودروهای پایان عمر توسعه دهند.
شرکت Dow Polyurethanes با همکاری Gruppo Fiori ایتالیا روی فناوری کار کرده که امکان بازیابی فوم پلی یورتان خودرو را بدون نیاز به جداسازی کامل قطعات خودرو فراهم میکند.
هدف این فناوری، تولید خوراک مناسب برای بازیافت شیمیایی و بازگرداندن مواد استخراج شده به چرخه تولید است.
ورود ضایعات خودرو به محصولات بازیافتی Dow
Dow برای استفاده از ضایعات پلی یورتان خودرو، محصولات بازیافتی خود با نام Renuva را توسعه داده است.
این محصولات از پلی الهای بازیافتی تولید می شوند و می توانند در تولید فوم های جدید مورد استفاده قرار گیرند.
این شرکت همچنین برنامه هایی برای استفاده از ضایعات تشک ها و تبدیل آنها به مواد اولیه جدید اجرا کرده است.
بر اساس اعلام Dow، استفاده از پلی ال های بازیافتی می تواند میزان انتشار دی اکسید کربن در مقایسه با تولید مواد اولیه سنتی را کاهش دهد.
الزامات جدید اروپا؛ محرک توسعه بازیافت PU خودرو
مقررات جدید اتحادیه اروپا درباره خودروهای پایان عمر (ELV) باعث شده خودروسازان و تأمین کنندگان قطعات توجه بیشتری به طراحی محصولات قابل بازیافت داشته باشند.
یکی از رویکردهای جدید، طراحی قطعاتی است که از یک نوع ماده ساخته شدهاند تا فرآیند جداسازی و بازیافت ساده تر شود.
شرکتهایی مانند Covestro در حال توسعه قطعات داخلی خودرو، کف خودرو و تجهیزات آکوستیک بر پایه پلی یورتانهایی هستند که قابلیت بازیافت بیشتری دارند.
این روند می تواند در آینده ساخت خودروهایی با چرخه عمر پایدارتر را امکان پذیر کند.
Huntsman استفاده از PU بازیافتی در کفش ایمنی
شرکت Huntsman نیز در صنعت کفش روی استفاده از پلییورتان بازیافتی تمرکز کرده است. این شرکت با همکاری تولیدکنندگان کفش ایمنی، فناوری تولید کفیهای میانی با مواد بازیافتی را توسعه داده است.
بر اساس اعلام این شرکت، استفاده از ضایعات پلییورتان در تولید کفش بدون کاهش کیفیت و عملکرد امکان پذیر شده است.
این تجربه نشان می دهد بازیافت PU می تواند در محصولاتی که نیازمند استانداردهای عملکردی بالا هستند نیز مورد استفاده قرار گیرد.
Repsol؛ توسعه پلیالهای چرخشی از ضایعات PU
شرکت Repsol نیز با راهاندازی واحد Recpur در اسپانیا، وارد حوزه بازیافت شیمیایی پلی یورتان شده است. این واحد با استفاده از فناوری اسیدولیز، ضایعات فوم پلی یورتان را به مواد اولیه جدید تبدیل میکند. بخش زیادی از خوراک این واحد از فوم های مصرف شده تشک ها تأمین می شود.
محصول نهایی این فرآیند، پلی ال چرخشی است که قابلیت استفاده در تولید فوم های جدید را دارد.
Repsol این فناوری را بخشی از برنامه گسترده خود برای توسعه محصولات چرخشی و کاهش وابستگی به مواد اولیه فسیلی می داند.
آینده بازیافت پلی یورتان چگونه خواهد بود؟
با وجود پیشرفت های انجام شده، بخش زیادی از فناوری های بازیافت پلی یورتان هنوز در مرحله توسعه یا آغاز تجاری سازی قرار دارند. مهمترین چالش صنعت، ایجاد زنجیره ای کامل از جمعآوری ضایعات، تفکیک، پردازش و بازگشت مواد به خطوط تولید است.
همچنین هزینه بالای برخی فناوری های شیمیایی باعث شده استفاده گسترده از آنها نیازمند توسعه بیشتر و افزایش مقیاس تولید باشد.
با این حال، افزایش فشارهای زیست محیطی و قوانین جدید در حوزه مدیریت پسماند، مسیر حرکت صنعت را به سمت بازیافت بیشتر تغییر داده است.
نسرین دلاور
نظرات کاربران :