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)這一社會及政治的未來熱點話題時表示:“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)鍵競爭優(yōu)勢。”為此,巴斯夫啟動了一項新的循環(huán)經(jīng)濟(jì)計劃,力爭到2030年將循環(huán)經(jīng)濟(jì)解決方案相關(guān)銷售額實現(xiàn)翻倍,達(dá)到170億歐元。為了實現(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,推動創(chuàng)新研發(fā)并依托于自身的創(chuàng)新實力以迎接這一挑戰(zhàn)?!苯?,在首次舉行的在線研發(fā)新聞發(fā)布會上,執(zhí)行董事會主席和巴斯夫科學(xué)家們展示了公司的一些科研項目實例。
據(jù)有關(guān)專家預(yù)計,2030年需處理的電動汽車電池將超過150萬t。此外,在生產(chǎn)電池、正極活性材料及其前驅(qū)體時也會產(chǎn)生廢料。這些廢舊電池和廢料中含有鋰、鈷、鎳等具有價值的原材料資源。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,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在歐洲實現(xiàn)電池價值鏈的可持續(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)。
巴斯夫研發(fā)人員一直潛心研究如何有效實現(xiàn)物料閉環(huán)。咨詢公司 Conversio 的一項研究顯示,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,實現(xiàn)材料循環(huán)。在機械回收領(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嚴(yán)重影響其循環(huán)利用價值。
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高分子混合物的機械性能,進(jìn)而提升塑料循環(huán)中經(jīng)機械回收的塑料及其制品。
每年,全世界有2億t的塑料廢棄物未被回收利用?;瘜W(xué)回收作為機械回收的重要補足方案,為實現(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“化學(xué)循環(huán)”項目(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公司(hte GmbH,位于德國海德堡)的專業(yè)知識和高通量實驗室,以及巴斯夫超級計算機的計算能力。
可再生原材料是巴斯夫循環(huán)經(jīng)濟(jì)計劃的另一大支柱,巴斯夫計劃在其生產(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)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,紅毛丹果實的果皮和種子中也存在促進(jìn)肌膚補水、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,還可以充分利用人們不吃的果皮、樹葉和種子,確保植物的各個部分均物盡其用。
為了通過紅毛丹項目實現(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對社會及環(huán)境負(fù)責(zé)的供應(yīng)鏈,并在越南首次培育了兩所經(jīng)有機認(rèn)證的紅毛丹種植園。該項目給予員工高于當(dāng)?shù)仄骄降氖杖牒徒】当kU并確保提供更安全的工作環(huán)境。項目取得了非凡的成果,不僅惠及消費者,也為員工及當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來裨益。