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电池、塑料、可再生原材料:巴斯夫循环经济的新理念

电池、塑料、可再生原材料:巴斯夫循环经济的新理念

· 科学家在数字研究新闻发布会上提出解决方案

· 巴斯夫推出雄心勃勃的循环经济计划

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循环经济的目标通常是避免浪费、重复使用产品和回收资源。“能够为向循环经济转型提供解决方案的公司将具有至关重要的竞争优势。”巴斯夫执行董事会主席兼首席技术官Martin Brudermüller博士在谈到循环经济这一未来社会和政治的关键问题时说。因此,巴斯夫启动了一项新的循环经济计划。到2030年,公司的目标是将循环经济解决方案产生的销售额翻一番,达到170亿欧元。为了实现这一目标,公司正在专注于三个行动领域:循环原料、新材料循环和新商业模式。截止2025年,巴斯夫的目标是每年处理25万吨再生原料和废物原料,取代化石原料。“通往循环经济的道路需要我们付出巨大的努力。但我们以承诺和创造力迎接了这一挑战,我们可以在创新力量的基础上再接再厉。”Brudermüller博士说。执行董事会主席和科学家们在第一次数字研究新闻发布会上介绍了巴斯夫公司研究的例子。

电池回收:电动汽车形成循环闭环

据专家称,到2030年,将有超过150万吨的电动汽车电池需要处理。此外,还有电池和阴极活性材料及其前体的生产废料。这些废料中含有锂、钴和镍等宝贵资源。通过电池回收,这些原材料可以被回收和再加工。为了回收锂离子电池,首先要对其进行拆解和粉碎,从而产生一种叫做 “黑质 “的物质。目前可以利用各种化学工艺从黑质中回收原材料。这与从天然矿藏中开采相比,电池金属的碳足迹至少减少了25%。

然而,直到现在,这种工艺都是非常耗费能源的,并且产生了大量需要处理的盐类。此外,原材料的产量仍然太低。巴斯夫正在开发一种新的高效化学工艺,具有众多优势。它可以从电池中高产回收高纯度的锂,它可以防止浪费,与现有工艺相比,它还可以进一步减少碳足迹。

通过这种方式,巴斯夫支持欧盟委员会建立可持续的欧洲电池价值链的目标。巴斯夫的回收工艺可以在欧洲电池循环经济的建立中发挥重要作用。

提高塑料回收利用率的添加剂

对于塑料也是如此,巴斯夫的研究人员正在研究如何更有效地形成材料循环闭环。根据咨询公司Conversio的一项研究,全球每年产生约2.5亿吨的塑料垃圾。这些塑料中只有大约20%是被回收利用的,从而保持了材料的循环。在机械回收中,废塑料被粉碎和熔化,制成回收物,然后用于制造新产品。但是,这种材料如果不经过进一步的加工,就不适合于很多应用。其中一个原因是,反复使用和加工往往会破坏聚合物链,以至于塑料变脆或变黄。另一个原因是,塑料垃圾通常是由不同类型的塑料混合而成,无法相互分离。例如,饮料瓶是由PET制成的,而瓶盖通常是由PP制成的。这种不相容的塑料混合物对质量有很大的负面影响。

巴斯夫的研究人员通过开发各种塑料复合添加剂来解决这些问题,专门稳定和提高回收材料的质量。诸如相容剂等解决方案将增强聚合物混合物的机械性能。这样就可以在塑料循环中升级机械回收塑料和由其制成的产品。

塑料废料成为化工工业的新原料

全球每年有2亿吨的塑料废料无法被回收利用。机械回收的一个重要补充是化学回收,它采用不同的方法来创造塑料的循环经济。化学回收将塑料废料转化为二次原料,例如,通过一种叫做热解的热化学过程。这一过程的产出是热解油,可以被化学工业用来制造新产品。这种方法的优点是,它还可以回收混合和不清洁的塑料废物流。此外,由热解油制成的产品与传统产品差别不大,因此即使在最苛刻的应用中也可以被使用。这意味着,有史以来第一次可以用这种塑料废料制造汽车部件、医疗设备甚至食品包装。

为了推进这项有前景的技术,巴斯夫于2018年启动了其ChemCyclingTM项目。巴斯夫研究人员正与合作伙伴一起,进一步开发和改进从混合塑料废料中生产热解油的工艺。为新工艺技术开发合适的催化剂是这方面的一个重要方面。这些催化剂旨在确保即使塑料废料的成分发生变化,也能始终生产出高纯度的热解油。巴斯夫挪威合作伙伴Quantafuel的热解工厂已经集成了第一代催化剂。为了开展这项开发工作,这两家公司的科学家利用了巴斯夫在德国海德堡的子公司hte的专业知识和高通量测试实验室,以及巴斯夫超级计算机的计算能力。

红毛丹计划:有机原料,可持续来源

可再生原材料是巴斯夫循环经济计划的另一个支柱。巴斯夫计划在其生产中进一步增加来自可持续来源的可再生原材料的数量。红毛丹计划就是一个例子,它从以前未使用过的植物部分中获取高质量的化妆品活性成分。对于化妆品行业的客户,巴斯夫的研究人员总是在寻找自然界中有趣的活性成分,例如树皮、树叶、根、种子和水果。他们每年都要研究成千上万的样品。这就是他们如何意识到红毛丹树(荔枝树的近亲)中所含物质的原因。巴斯夫的研究人员发现,一种从树叶子中提取的水萃取物可以激活人体的各种皮肤基因,并促进胶原蛋白的生成。此外,来自果皮和种子的活性成分也有积极的作用,因为它们有助于增加皮肤的水分和活跃发根。因此,巴斯夫找到了一种方法,不仅可以利用多汁的水果,还可以利用果皮、叶子和种子,从而确保植物的任何部分都不会被浪费。

为了通过红毛丹计划可持续地获取化妆品原料,巴斯夫与越南当地合作伙伴建立了一个对社会和环境负责的供应链,并在越南启动了两个经过有机认证的红毛丹花园,同时开始了首批培育工作。该计划使工人获得高于平均水平的收入,同时还提供了医疗保险和更安全的工作条件。这意味着这种超级水果不仅能为消费者带来了好处,也为工人和当地环境带来了好处。

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