El Карта переработки химических отходов в Европе Он стал ключевым инструментом для понимания того, что происходит с самыми сложными пластиковыми отходами на континенте. Всё чаще говорят о пиролизе, сольволизе и газификации, но зачастую сложно представить, где именно расположены эти заводы, какова их мощность и на какой стадии находятся проекты. Работа немецкого Института Фраунгофера (UMSICHT) упорядочивает весь этот ландшафт и позволяет нам практически одним взглядом увидеть, как развивается эта новая отрасль.
Эта интерактивная карта не только показывает действующие объекты и проекты в стадии разработкино также предоставляет данные о возможностях, используемых технологиях и установки парового крекинга которые служат ориентиром для европейской нефтехимической системы. Более того, это происходит в непростой период: низкие цены на ископаемое топливо, высокие затраты на энергоносители и значительная неопределенность в сфере регулирования в Европейском союзе, что затрудняет принятие долгосрочных инвестиционных решений.
Что такое химическая переработка и почему она важна в Европе?
Когда вы говорите о передовая химическая переработка (или расширенная переработка) относится к набору процессов, которые позволяют для расщепления полимеров пластика в более простые молекулы, либо возвращая их к исходным мономерам, либо преобразуя в пригодные для использования углеводородные смеси. В отличие от механической переработки, основанной на измельчении, промывке и переработке, этот метод использует тепло, химические реагенты или катализаторы для разрушения полимерных цепей.
Это семейство технологий особенно интересно, потому что Он может обрабатывать смешанные, грязные или сильно деградировавшие пластмассы.которые плохо себя проявляют при традиционных механических процессах. Более того, во многих случаях получаемый материал по качеству аналогичен первичному пластику, что позволяет использовать его в сложных условиях, например, для упаковки пищевых продуктов, где нормативные требования очень высоки.
В европейском контексте, где управление пластиковыми отходами остается проблемой, химическая переработка рассматривается как способ Увеличить темпы переработки и снизить зависимость от первичных ископаемых ресурсовОна не призвана заменить механическую переработку, а дополнить ее: каждая технология лучше подходит для определенных потоков отходов и качеств материалов.
Европейское агентство по охране окружающей среды оценивает, что только в ЕС цепочка создания стоимости пластика генерирует около 193 миллионов тонн CO₂ в год, учитывая производство, переработку и утилизацию отходов. Значительная часть этих выбросов связана с производством с использованием ископаемого топлива, поэтому замыкание цикла посредством переработки — как механической, так и химической — является одним из наиболее очевидных способов сокращения этого воздействия на климат.
Интерактивная карта Fraunhofer UMSICHT по переработке химических веществ
Институт Фраунгофера UMSICHT разработал Интерактивная карта, отображающая деятельность по переработке химических отходов в ЕвропеОбновлено по состоянию на октябрь 2025 г. Этот инструмент включает в себя как действующие предприятия, так и проекты на разных стадиях переработки с указанием применяемой технологии, номинальной мощности переработки и статуса прогресса.
Область действия карты широка и фокусируется на шесть основных семейств химических или передовых технологий переработкиПредставлены пиролиз, газификация, процессы с использованием растворителей, сольволиз, ферментативные технологии и гидротермальные процессы. Кроме того, отдельный слой показывает расположение и возможности европейских установок парового крекинга, что имеет ключевое значение для понимания того, как продукты химической переработки могут быть интегрированы в нефтехимическую промышленность.
Согласно собранным данным, карта определяет 65 проектов в стадии разработки (без учёта установок парового крекинга), разбросанных по всему континенту. Планируемая мощность переработки химических веществ по этим проектам составляет 2.799 кт/год (тыс. тонн в год), учитывая только разрабатываемые инициативы и не включая уже действующие объекты и отменённые проекты.
Кроме того, собираются следующие данные: 18 заводов в настоящее время работаютОбщая мощность составляет 289 кт/год. Из этой мощности 262 кт/год приходится на технологии пиролиза, 19 кт/год — на процессы сольволиза и 8 кт/год — на технологии растворителей. В настоящее время на карте не отображены действующие газификационные установки, что указывает на то, что эта технология всё ещё находится на ранней стадии развития, по крайней мере, в промышленных масштабах.
Если рассматривать общие возможности — как уже действующие, так и планируемые, — то распределение технологий весьма неравномерно: пиролизные концентраты 1.938 кт/год, газификация 860 кт/год, процессы на основе растворителей 68 кт/год, сольволиз 102 кт/год, ферментативные методы — 50 кт/год и гидротермальные технологии — 70 кт/год. Другими словами, экономика химической переработки в Европе сегодня в значительной степени ориентирована на пиролиз и, во вторую очередь, на газификацию.
Карта также показывает, что Не все проекты реализуются.Девять проектов по переработке химических отходов общей мощностью 819 кт/год были официально отменены, включая семь проектов пиролиза общей мощностью 791 кт/год. Эти цифры отражают текущие экономические, нормативные и технические проблемы, с которыми сталкивается этот сектор.
Положение Испании на карте европейской химической переработки
Испания занимает в работе Фраунгофера значительное место, несколько действующих объектов и проектов в стадии разработкиПо данным различных источников, в стране имеется ряд пиролизных установок, паровых крекинг-установок, а также крупный проект газификации, находящийся на стадии планирования.
Что касается действующих пиролизных установок, на карте обозначены объекты в Аско (Таррагона), Севилья и АльмерияЗавод в Аско, которым управляет компания 2G Chemical Plastic Recycling, имеет приблизительную мощность 9 кт/год; завод в Севилье, которым управляет компания Plastic Energy, достигает 33 кт/год; а завод в Альмерии, также принадлежащий Plastic Energy, имеет мощность около 5,5 кт/год.
В области парового крекинга на карте в качестве активов обозначены: Крекер в Таррагоне, управляемый Dowмощностью 675 кт/год, а также ещё один в Пуэртольяно (Сьюдад-Реаль). Эти предприятия входят в нефтехимическую отрасль, где продукты химической переработки, такие как пиролизные масла или синтез-газы, могут быть интегрированы в производство новых мономеров и полимеров.
Что касается проектов, находящихся в разработке, выделяются две инициативы: с одной стороны, пиролизный завод в Херес де ла Фронтера (Кадис), связанная с Valoriza, с пиролитической технологией и заявленной мощностью около 20 кт/год; с другой стороны, завод по экогазификации, продвигаемый Repsol в Эль-Морелле (Таррагона), разработанный с использованием технологии Enerkem, с планируемой мощностью около 400 кт/год, что делает его одним из эталонных предприятий в Европе в этой области.
Некоторые источники также упоминают о существовании пять или шесть действующих заводовЭто зависит от того, рассматриваются ли только технологии химической переработки или также паровые крекинги. В любом случае, общая картина показывает, что Испания уже имеет небольшую, но значительную экосистему химической переработки и стремится расширять её мощности, особенно за счёт более масштабных проектов газификации и пиролиза.
Нормативный контекст и проблемы конкурентоспособности в ЕС
Развертывание химической переработки в Европе зависит не только от технологий или готовности инвестиций; оно также во многом обусловлено нормативная база все еще находится в стадии разработкиКак отмечает профессор Маттиас Франке из Института технического и прикладных наук Фраунгофера, конкретные правила на европейском уровне до сих пор не полностью определены, и их транспонирование в национальное законодательство еще не завершено.
Параллельно с этим экономические факторы, такие как относительно низкие цены на ископаемое сырьеВысокие цены на энергоносители в Европе и приток дешёвого переработанного сырья из Азии снижают конкурентоспособность как механической, так и химической переработки. Это повышает воспринимаемый риск для инвесторов и привело к приостановке или отмене некоторых проектов.
Одна из самых важных дискуссий в Брюсселе вращается вокруг Методология расчета эффективности химической переработкиВ частности, подход, известный как «Освобождение от использования топлива». Определение этой методологии, например, определит, можно ли считать пиролизное масло, используемое для производства новых пластмасс, переработанным материалом, что крайне важно для отрасли для достижения обязательных показателей содержания переработанного материала в упаковке и других продуктах.
Эта дискуссия напрямую влияет на бизнес-модель многих заводов: если пиролизное масло, используемое в качестве сырья для новых полимеров, не признается переработанным, Нормативный спрос на этот материал может упастьвлияющих на рентабельность предприятий. Напротив, чёткая и благоприятная нормативно-правовая база могла бы стать решающим толчком, необходимым для консолидации отрасли.
Помимо нормативного аспекта, многие передовые технологии все еще сталкиваются с проблемы с эксплуатационной стабильностью, производительностью и качеством продукцииВ некоторых случаях речь идёт о процессах, которые эксплуатируются в промышленных масштабах всего несколько лет и всё ещё находятся на этапе оптимизации. Это приводит к частым остановкам, высоким затратам на техническое обслуживание или изменчивости свойств получаемых продуктов.
Обзор переработки пластмасс в Европе и роль химической переработки
В Европейском Союзе наиболее распространенным вариантом переработки пластиковых отходов является переработка, около 40,7% от общего объёма отходов. Регенерация энергии путём сжигания с получением тепла, электроэнергии или топлива составляет около 35%. Остальная часть в основном попадает на свалки или в виде нежелательных отходов.
Уровень переработки отходов пластиковой упаковки постепенно увеличивался, начиная с с примерно 25,2% в 2005 году до 40,7% в 2022 годуТем не менее, миллионы тонн пластиковых отходов по-прежнему не утилизируются должным образом. Значительная их часть — около 1,3 миллиона тонн в 2023 году — была экспортирована за пределы ЕС, иногда в страны с более низкими экологическими стандартами или стандартами прослеживаемости.
В течение многих лет значительная часть этих отходов отправлялась в Китай на переработку, но ограничения, введенные этой страной на импорт отходов вынудили Европу искать внутренние решения, что обострило дебаты о новых возможностях переработки и новых технологиях, таких как химическая переработка.
Проблема выходит за рамки простого обращения с отходами: каждый год, по оценкам, от От 19 до 23 миллионов тонн пластика попадают в почву, реки и океаны. В глобальном масштабе это не только наносит ущерб экосистемам, но и влияет на производство продуктов питания, туризм, рыболовство и многие другие виды экономической деятельности. К этому добавляется воздействие на климат: в 2019 году пластик стал причиной около 1.800 млрд тонн выбросов парниковых газов, что составляет примерно 3,4% от мировых выбросов.
Прогнозы показывают, что если способы производства, использования и утилизации пластика не изменятся, Выбросы, связанные с его жизненным циклом, могут утроиться к 2060 году.В этом контексте любой путь, позволяющий увеличить объем и улучшить качество переработки отходов — от механической до химической — является стратегическим для ЕС по причинам экологической, экономической и ресурсной безопасности.
Технологии химической переработки: термическая деполимеризация и пиролиз
Под термином «химическая переработка» объединены многочисленные технологии. Одна из основных категорий — термическая деполимеризацияК этой группе относятся процессы, в которых полимер распадается на мономеры или олигомеры под воздействием тепла, без использования специального химического реагента для разрыва цепей. Примерами служат пиролиз некоторых видов пластика, микроволновая обработка и высокотемпературные процессы.
La пиролиз Обычно он проводится при температурах выше 450 °C и при относительно длительном времени пребывания, поскольку для разрыва углерод-углеродных связей полимерных цепей требуется много энергии. В ходе процесса протекают первичные реакции, приводящие к образованию целевых продуктов, а также менее селективные вторичные реакции с образованием радикалов, что затрудняет контроль процесса и может привести к снижению выхода.
При подходящих условиях пиролиз может генерировать мономеры, такие как этилен или пропиленОднако этот процесс часто даёт низкие результаты и приводит к образованию множества побочных продуктов. По этой причине значительные усилия в области исследований и разработок направлены на разработку катализаторов, позволяющих работать при более низких температурах, повышающих селективность и увеличивающих долю высококачественных продуктов. При неоптимальных условиях пластики перерабатываются в нефтехимические смеси, такие как синтез-газ или парафины.
Другой вариант - это гидрирование или гидрокрекингВ этом процессе пластиковые отходы подвергаются термической обработке в присутствии водорода, как правило, при температуре 400–500 °C и высоком давлении (от 10 до 100 кПа). Здесь используются бифункциональные катализаторы, сочетающие функции крекинга и гидрирования. Обычно это переходные металлы, нанесенные на кислотные матрицы, что способствует разрыву цепей и насыщению образующихся фрагментов.
В результате гидрокрекинга получаются высоконасыщенные продукты, которые можно использовать непосредственно в качестве топлива или сырья на нефтеперерабатывающих заводахс выходом жидких углеводородов, близким к 85%. Недостатком является то, что использование водорода при высоком давлении и температуре увеличивает стоимость процесса и требует очень строгих мер безопасности, что может ограничить его широкомасштабное внедрение, если только не будет снижена стоимость водорода или эти установки не будут интегрированы в существующие промышленные комплексы.
В это семейство также входят термический крекинг Классическое производство углеводородов предполагает разрыв полимерных цепей исключительно под воздействием тепла в отсутствие кислорода, обычно при температуре от 500 до 800 °C. В результате обычно получается смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов с очень широким молекулярно-массовым распределением. Соотношение этих фракций сильно зависит от рабочей температуры и других параметров процесса.
Растворение, сольволиз и другие пути химической переработки
Помимо термической деполимеризации, химическая переработка включает и другие методы, включая такие процессы, как селективное растворение пластиковЭти методы направлены на растворение полимера в подходящем растворителе для отделения его от наполнителей, добавок, чернил и других загрязнений, в результате чего получается очищенный полимерный материал, пригодный для вторичной переработки. Молекулы полимера не модифицируются, поэтому эти методы не полностью соответствуют определению механической переработки или рекуперации энергии.
La сольволиз Это ещё один фундаментальный строительный блок. Здесь растворитель также действует как реагент, разрывающий полимерные цепи. В зависимости от растворителя различают различные типы хемолиза, такие как гликолиз, гидролиз или метанолиз, часто протекающие с использованием жидкостей в сверхкритических условиях. Этот подход особенно подходит для конденсационных полимеров, таких как ПЭТ или полиамиды.
En la гидролиз Например, для ПЭТ процесс обычно проводится в щелочной среде (омыление), что облегчает реакцию, но требует последующей обработки для превращения продукта в пригодные для использования мономеры. Его главное преимущество заключается в возможности обработки цветные и смешанные отходы которые вызывают проблемы в других процессах.
La метанолиз Он предполагает обработку ПЭТ метанолом для его расщепления на основные молекулы — диметилтерефталат и этиленгликоль, — которые затем могут быть реполимеризованы для получения первичной смолы. Это сложный и технологически сложный процесс, но он весьма интересен для переработки отходов, где целью является получение высококачественного материала.
La гликолиз В этом процессе используется этиленгликоль, и он обычно проводится в менее жестких условиях, чем метанолиз и гидролиз, что снижает эксплуатационные расходы. Однако он менее эффективен при переработке цветных или смешанных отходов. Продукты реакции могут быть повторно использованы для производства ПЭТ или в качестве прекурсоров для пенополиуретаны и ненасыщенные полиэфирыоткрывая двери новым цепочкам создания стоимости.
Химическая переработка также появляется другие химические деполимеризации Эти методы используют специальные реагенты, такие как сильные кислоты или производные фенолов, а также каталитический крекинг пластиковых отходов. Последний имеет преимущества по сравнению с чисто термическим крекингом, позволяя работать при более низких температурах (порядка 300–400 °C) благодаря катализатору и лучше контролировать распределение продуктов.
Интересная альтернатива - это каталитический риформинг газов, образующихся при термическом крекинге Пластика, из которого можно получать бензин, дизельное топливо, керосин и другие ценные продукты. Эти пути требуют значительной оптимизации, но обладают большим потенциалом для интеграции химической переработки в существующие нефтеперерабатывающие заводы и нефтехимические комплексы.
Сопоставление различных типов процессов с типами пластиков, которые можно перерабатывать, даёт довольно широкий спектр вариантов. Девять основных групп полимеров, таких как ПЭ, ПП, Переработка ПВХPS, PMMA, PET, PA, PC и PUR могут подвергаться химической переработке, хотя Не все реагируют на каждую технологию одинаково.Полимеры присоединения (ПЭ, ПП, ПВХ, ПС, ПММА) лучше поддаются термической деполимеризации, тогда как полимеры конденсации (ПЭТ, ПА, ПК, ПУ) выдерживают большинство химических обработок.
Процесс растворения, в свою очередь, применим к широкому спектру пластиков, но с точки зрения качества переработанного материала он обычно считается менее удовлетворительно, чем термическая деполимеризацияВ любом случае все эти пути находятся на разных стадиях технологической зрелости: наиболее промышленно освоенным является сольволиз, за ним следуют термическая деполимеризация и, наконец, процессы растворения.
Синергия между механической и химической переработкой и роль НИОКР
Механическая переработка остается сегодня наиболее распространенной формой переработки пластиковых отходов в Европе благодаря ее хорошие показатели с точки зрения энергии и стоимостиОсобенно это касается чистых и однородных потоков отходов. Однако у этого метода есть очевидные ограничения: он требует чёткого разделения потоков, не справляется со сложными или сильно загрязнёнными пластиками, а материалы можно перерабатывать лишь ограниченное количество раз, прежде чем их свойства начнут ухудшаться.
Химическая переработка как раз и предназначена для того, чтобы заполнить этот пробел, предлагая возможность для обработки пластмасс, не подлежащих механической переработке и превращая их в продукты, которые во многих случаях практически неотличимы от первичных материалов. Эта взаимодополняемость позволяет повысить уровень глобальной переработки и приблизиться к истинной цикличности, одновременно снижая спрос на ископаемые ресурсы.
Технологические центры, такие как CIRCE, работают в этой области уже много лет, разрабатывая и масштабируя такие технологии, как сольволиз, пиролиз или гликолиз с помощью микроволнового излученияЭти направления работы применяются к отходам, приобретающим все большую значимость, таким как лопасти ветряных турбин, фотоэлектрические модули или технический текстиль, которые сочетают в себе различные материалы и которые трудно перерабатывать обычными методами.
Помимо технического аспекта, эти организации способствуют сотрудничество между различными участниками цепочки создания стоимости В переработке участвуют компании, занимающиеся утилизацией отходов, переработчики, производители сырья, производители потребительских товаров, государственные органы власти и регулирующие органы. Этот совместный подход имеет ключевое значение для обеспечения того, чтобы каждый поток отходов направлялся в наиболее подходящий процесс, а полученная продукция находила рынок.
Арагонский технологический центр участвует, например, в нескольких весьма актуальные европейские проекты Такие проекты, как Plastice, Redol, Cubic, Digintrace и Refresh, исследуют решения для прослеживаемости, новые процессы переработки, циклические бизнес-модели и цифровые инструменты для оптимизации проектирования перерабатываемых изделий. Эти инициативы направлены на ускорение перехода от пилотных проектов к жизнеспособным промышленным предприятиям.
В совокупности карта химической переработки в Европе, данные о планируемых и действующих мощностях, а также исследовательская деятельность центров и компаний свидетельствуют о том, что сектор находится в полном расцвете. Несмотря на то, что он по-прежнему сталкивается с неопределенностью в нормативно-правовой сфере, высоким уровнем затрат и техническими проблемами, Европа сохраняет лидирующие позиции в области инноваций в сфере управления пластиковыми отходами, что отражено в патентных заявках, хотя такие страны, как Китай, Южная Корея или Япония, сокращают разрыв.
La будущая эволюция Это будет зависеть от того, как правила игры В ЕС успех зависит от скорости развития ключевых технологий и способности интегрировать химическую переработку с механической переработкой и существующей нефтехимической инфраструктурой. Если эти факторы совпадут, интерактивная карта Фраунгофера может стать лишь первым шагом к созданию гораздо более плотной сети предприятий, способных преобразовывать сложные потоки отходов в ценные ресурсы и по-настоящему укреплять европейскую экономику замкнутого цикла.
