作為Thinktank工業(yè)資源戰(zhàn)略的一部分,卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的研究人員已經(jīng)與奧迪合作了6個月,開展了一個專門針對汽車制造業(yè)塑料的化學回收的試點項目。他們說,現(xiàn)在該項目已經(jīng)完成,很明顯,混合塑料廢料的化學回收在技術(shù)上是可行的,在環(huán)境和經(jīng)濟上也是有前景的。
來自汽車制造的塑料廢料可以被加工成熱解油,并可以取代石油作為生產(chǎn)奧迪車型的高質(zhì)量塑料部件的原料。以這種方式閉合的材料循環(huán)可以節(jié)省寶貴的資源和能源,并減少溫室氣體排放。因此,化學回收代表了能源回收的一個可行的替代方案,并補充了機械加工。奧迪可以更長時間地使用化石資源,并縮減對額外化石資源的采購。與來自化學工業(yè)和KIT的合作伙伴一起,奧迪現(xiàn)在計劃采取下一步措施,研究工業(yè)化。
從油箱、安全氣囊蓋到散熱器格柵,汽車的許多部件都是由塑料制成的。它們需要滿足嚴格的安全性、耐熱性和質(zhì)量要求。這就是為什么到目前為止,那些承受特別高壓力的汽車塑料部件只能由原生質(zhì)量的材料制造。此外,混合塑料廢料往往不能用于機械回收。為此,KIT智囊團在2020年底與奧迪公司一起啟動了一個化學回收的試點項目。在該項目范圍內(nèi)進行了測試,以確定混合的汽車塑料碎片在多大程度上可以通過化學回收反饋到資源友好型循環(huán)中。
在KIT技術(shù)化學研究所的Dieter Stapf教授博士和KIT工業(yè)管理和工業(yè)生產(chǎn)研究所(IIP)的Rebekka Volk博士的領(lǐng)導下,科學家們調(diào)查了該過程的技術(shù)可行性以及其成本效益和對環(huán)境的影響。結(jié)果表明,化學回收可以用來將汽車制造業(yè)的混合塑料廢料加工成熱解油,從而取代石油。由于它們表現(xiàn)出與原生材料相同的高質(zhì)量,由熱解油制成的塑料可以在汽車制造中重新使用,以生產(chǎn)承受高壓力的塑料部件。奧迪是首批在一個試點項目中用汽車塑料廢料測試這種回收方法的汽車制造商之一。奧迪表示,它打算與KIT一起加強研究。合作伙伴計劃在一個后續(xù)項目中測試其工業(yè)化潛力,延長化石燃料資源的使用時間并減少其使用。
沃爾克解釋說:“初步評估表明,從財務(wù)和環(huán)境角度來看,化學回收可能比能源回收更有優(yōu)勢。我們正在將這一過程與能源回收進行比較,因為這是目前我們分析的汽車塑料廢料的回收途徑。初步比較顯示,化學回收的成本與能源回收必須支付的價格相當。此外,化學回收提供了回收大部分碳并將其重新用于生產(chǎn)新的塑料部件的機會?!?/p>
作為對機械回收的補充,熱解也將混合廢塑料和復合材料轉(zhuǎn)化為液體化學原料,同時分離出不需要的成分。經(jīng)過凈化步驟,熱解油可以使用傳統(tǒng)的工業(yè)流程加工成新的塑料,從而取代來自化石能源(如石油)的初級原料。
現(xiàn)在,這項研究已經(jīng)證明了其技術(shù)可行性,奧迪打算與其合作伙伴一起擴大這一進程?!拔覀兿M谖覀兊墓?yīng)鏈中建立智能循環(huán),并有效利用資源?!眾W迪采購戰(zhàn)略主管Marco Philippi說,“化學回收在這方面蘊藏著巨大的潛力,因為如果塑料部件可以用熱解油而不是石油來制造,而不損失任何質(zhì)量,那么就有可能大大增加汽車中可持續(xù)制造的部件的比例。從長遠來看,這種工藝也可能在報廢汽車的回收中發(fā)揮作用?!?/p>
到目前為止,奧迪主要使用回收的單品種塑料。目前的一個例子是在奧迪A3中使用PET-汽車座椅有三種不同的織物套,含有高達89%的回收材料。新的奧迪Q4 e-tron電動SUV也包含含有回收成分的部件,包括安裝支架、輪拱襯墊、擋泥板蓋、地板鑲板和車輪擾流板??偣灿?7個部件含有回收材料。但在未來,通過化學回收生產(chǎn)的混合高性能塑料也可能被加入。