巴斯夫循環(huán)經(jīng)濟(jì)新思路：電池、塑料和可再生原料

循環(huán)經(jīng)濟(jì)旨在避免產(chǎn)生廢棄物、重復(fù)使用產(chǎn)品以及回收資源。巴斯夫執(zhí)行董事會(huì)主席兼首席技術(shù)官薄睦樂博士（Dr.Martin Brudermüller）在談及循環(huán)經(jīng)濟(jì)這一社會(huì)及政治的未來熱點(diǎn)話題時(shí)表示：“未來，能為循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供解決方案的企業(yè)，將擁有關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?！睘榇?，巴斯夫啟動(dòng)了一項(xiàng)新的循環(huán)經(jīng)濟(jì)計(jì)劃，力爭(zhēng)到2030年將循環(huán)經(jīng)濟(jì)解決方案相關(guān)銷售額實(shí)現(xiàn)翻倍，達(dá)到170億歐元。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，公司正聚焦原料循環(huán)、新材料循環(huán)和新業(yè)務(wù)模式三大領(lǐng)域。巴斯夫計(jì)劃到2025年每年加工25萬t再生、廢棄物原料，以取代化石原料。薄睦樂說道：“實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)需要我們付出巨大努力，我們已開展積極行動(dòng)，推動(dòng)創(chuàng)新研發(fā)并依托于自身的創(chuàng)新實(shí)力以迎接這一挑戰(zhàn)。”近日，在首次舉行的在線研發(fā)新聞發(fā)布會(huì)上，執(zhí)行董事會(huì)主席和巴斯夫科學(xué)家們展示了公司的一些科研項(xiàng)目實(shí)例。

電池回收：助力電動(dòng)汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)

據(jù)有關(guān)專家預(yù)計(jì)，2030年需處理的電動(dòng)汽車電池將超過150萬t。此外，在生產(chǎn)電池、正極活性材料及其前驅(qū)體時(shí)也會(huì)產(chǎn)生廢料。這些廢舊電池和廢料中含有鋰、鈷、鎳等具有價(jià)值的原材料資源。通過電池回收工藝，這些原材料能夠得到回收和再加工。鋰電池回收需先經(jīng)過拆解和切條處理，以獲得一種叫做“黑色粉末”的物質(zhì)。目前，可以通過多種化學(xué)工藝從黑色粉末中回收原材料。相比從天然礦藏中開采，從電池中回收金屬原料所產(chǎn)生的碳足跡至少可減少25%。

然而，直到今日，這一回收過程仍需耗費(fèi)大量能源，或者產(chǎn)生大量需后續(xù)處理的鹽類。此外，該過程原材料回收率也較低。巴斯夫正在開發(fā)高效且具有眾多優(yōu)勢(shì)的化學(xué)新工藝，可從電池中回收更多高純度的鋰，既能避免浪費(fèi)，與現(xiàn)有工藝相比又能減少更多碳足跡。

巴斯夫借此助力歐盟委員會(huì)在歐洲實(shí)現(xiàn)電池價(jià)值鏈的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。巴斯夫回收工藝將為在歐洲打造電池循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出重大貢獻(xiàn)。

添加劑助力改善塑料回收

巴斯夫研發(fā)人員一直潛心研究如何有效實(shí)現(xiàn)物料閉環(huán)。咨詢公司 Conversio 的一項(xiàng)研究顯示，全球每年產(chǎn)生約2.5億t的塑料廢棄物，然而其中僅有20%左右能得到回收利用，實(shí)現(xiàn)材料循環(huán)。在機(jī)械回收領(lǐng)域，廢棄塑料經(jīng)分解、熔化制成回收材料，隨后用于新產(chǎn)品的制造。然而，未經(jīng)后續(xù)加工的材料將無法適用于許多應(yīng)用領(lǐng)域。一方面，由于材料被反復(fù)使用和加工，聚合物鏈常常遭到破壞，導(dǎo)致塑料變脆或變黃；另一方面，塑料垃圾往往由多種不同類型的塑料構(gòu)成，且無法相互分離。例如，飲料瓶的瓶身由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成，而瓶蓋一般為聚丙烯（PP）材質(zhì)。這類相互不兼容的混合塑料會(huì)嚴(yán)重影響其循環(huán)利用價(jià)值。

巴斯夫研發(fā)人員為解決上述問題開發(fā)出各種塑料添加劑產(chǎn)品，以穩(wěn)定并提高回收材料的品質(zhì)。諸如增容劑等解決方案有助于加強(qiáng)高分子混合物的機(jī)械性能，進(jìn)而提升塑料循環(huán)中經(jīng)機(jī)械回收的塑料及其制品。

塑料廢棄物成為化工行業(yè)新原料

每年，全世界有2億t的塑料廢棄物未被回收利用?；瘜W(xué)回收作為機(jī)械回收的重要補(bǔ)足方案，為實(shí)現(xiàn)塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)另辟蹊徑?；瘜W(xué)回收將塑料廢棄物轉(zhuǎn)化為二次原料，例如通過一種稱為熱解的熱化學(xué)工藝，獲得的熱解油可用于化工行業(yè)制造新產(chǎn)品。該工藝的優(yōu)勢(shì)在于可回收混合塑料廢棄物和受污染的廢棄物。此外，用熱解油制成的產(chǎn)品與傳統(tǒng)原料制品無異，因此亦可用于要求極盡嚴(yán)苛的應(yīng)用領(lǐng)域。這意味著，該塑料廢棄物可首次用于制造汽車部件、醫(yī)療設(shè)備甚至食品包裝。

為了推進(jìn)這一前景廣闊的技術(shù)，巴斯夫已于2018年啟動(dòng)“化學(xué)循環(huán)”項(xiàng)目(ChemCyclingTM)。巴斯夫研發(fā)人員正攜手合作伙伴，致力于深入開發(fā)、改良工藝，從混合塑料廢棄物中生產(chǎn)熱解油。為新工藝技術(shù)開發(fā)合適的催化劑便是其中重要的一環(huán)。這些催化劑需確保新工藝不受塑料廢棄物的構(gòu)成影響，始終能生產(chǎn)出高純度的裂解油。第一代催化劑已用于巴斯夫挪威合作伙伴 Quantafuel 公司的熱解裝置。來自兩家公司的科學(xué)家為了高效地進(jìn)行開發(fā)工作，正充分利用巴斯夫子公司高通量試驗(yàn)公司（hte GmbH，位于德國海德堡）的專業(yè)知識(shí)和高通量實(shí)驗(yàn)室，以及巴斯夫超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力。

紅毛丹項(xiàng)目：有機(jī)原料的可持續(xù)性采購

可再生原材料是巴斯夫循環(huán)經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的另一大支柱，巴斯夫計(jì)劃在其生產(chǎn)中進(jìn)一步加大使用來自可持續(xù)來源的可再生原材料。以紅毛丹項(xiàng)目為例，巴斯夫從以前被人們認(rèn)為是下腳料的一種植物的不同部位提取出了高質(zhì)量的化妝品活性成分。面向化妝品行業(yè)客戶，巴斯夫研發(fā)人員通過每年研究成千上萬的植物樣品，一直在自然界（如樹皮、樹葉、樹根、種子及果實(shí)）中尋找有用的活性成分。最終巴斯夫的科學(xué)家在紅毛丹樹（荔枝樹的近親）中找到了理想的生物活性物。巴斯夫研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)，紅毛丹樹葉中的水提取物對(duì)不同的人體皮膚基因均有激活作用，從而促進(jìn)膠原蛋白的生成。此外，紅毛丹果實(shí)的果皮和種子中也存在促進(jìn)肌膚補(bǔ)水、激發(fā)發(fā)根活力的活性成分。巴斯夫自此開創(chuàng)了紅毛丹植物利用的新方式，不再局限于植物多汁的果實(shí)，還可以充分利用人們不吃的果皮、樹葉和種子，確保植物的各個(gè)部分均物盡其用。

為了通過紅毛丹項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性地采購化妝品原料，巴斯夫已與越南當(dāng)?shù)睾献骰锇榻⑵鹨粭l對(duì)社會(huì)及環(huán)境負(fù)責(zé)的供應(yīng)鏈，并在越南首次培育了兩所經(jīng)有機(jī)認(rèn)證的紅毛丹種植園。該項(xiàng)目給予員工高于當(dāng)?shù)仄骄降氖杖牒徒】当ｋU(xiǎn)并確保提供更安全的工作環(huán)境。項(xiàng)目取得了非凡的成果，不僅惠及消費(fèi)者，也為員工及當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來裨益。