文|创瞰巴黎 Anaïs Marechal
编辑|Meister Xia
导读
每年,全球有数百万吨的废旧轮胎被丢弃或焚烧,造成环境污染和资源浪费。如何有效地回收利用这些废旧轮胎,将它们转化为有价值的产品,是一个亟待解决的问题。本文介绍了法国和欧洲在废旧轮胎回收方面的现状、挑战和创新,探讨了未来的发展趋势和可能性。废旧轮胎的回收利用能否为可持续、清洁的能源未来提供新的方案?
一览:
- 根据“生产者延伸责任”原则的要求,法国的轮胎制造商、经销商必须在轮胎报废时负责回收。
- 一项横跨全球51个国家的研究显示,每年回收的报废轮胎有1700多万吨,但未被回收的仍有800万吨。
- 旧轮胎可以再利用制成新产品,也可以作为燃料。
- 法国通过颁布法律法规明确,到2028年回收的废旧轮胎至少要有42%进入再利用渠道。
- 新型热解工艺和蒸汽热解,有望让废旧轮胎回收达到“资源零浪费”的境界。
2021年,法国市场上售卖的各类轮胎高达5380万条 [1],总质量超过56.7万吨。轮胎的主要成分有橡胶、碳、二氧化硅、钢、纤维等化学物质,寿命一般只有几年,报废的轮胎最后都会送去哪里呢?2021年,法国全国回收的旧轮胎质量有53.2万吨,回收率高达111.5%(轮胎回收率=当年回收量除以上一年的上市轮胎量,由于2020年疫情导致轮胎产量下降,故此数字大于100%)![2]
自2003年以来,根据“生产者延伸责任”原则的要求,法国的轮胎制造商和经销商必须在轮胎报废时负责回收。在欧盟层面没有关于轮胎回收的立法,只有两项指令。因此,许多欧洲国家都在推行生产者延伸责任制或其他类似的方案,以提高旧轮胎的回收率。一项横跨全球51个国家的研究显示[3],每年回收的报废轮胎有1700多万吨,但未被回收的仍有800万吨。中国、美国、欧洲、加拿大、印度和韩国是轮胎回收最积极的国家。
“我们需要以多种方式回收旧轮胎”
旧轮胎可以以多种方式加工利用。2021年法国回收的废旧轮胎中,有46.8%被当做燃料,送到水泥厂以减少化石燃料使用,另外还有35.8%“回炉再造”:浓缩成了骨料、融化后作为水泥厂或钢铁厂的原料,或者粉碎。法国轮胎回收企业Aliapur研发部主任Jean-Philippe Faure解释道:“废弃轮胎再造所得的物质,大部分送到了注塑加工厂,用于生产减速带、运动场地地面、排水管材。也有的送到钢铁厂用于替代无烟煤。”2010年,Aliapur评估了用报废轮胎作为制造原材料对环境的影响[4],发现人造草皮、注塑成型和水泥企业中环保效益尤为明显。人造草坪每使用一吨旧轮胎作为原材料,就能减排3吨的二氧化碳当量,还能节约15立方米的用水量。
根据法国环境法规[5],旧轮胎应优先用于再制成新产品,然而目前大多数旧轮胎仍被当做燃料。Faure解释道:“这种情况在欧洲是法国特有的,不过也是暂时的,因为最近欧盟推出了一项新法规,禁止在运动场地面中掺入微塑料和橡胶颗粒。”回收的另一个障碍在需求端。法国轮胎再利用企业Alpha Carbone研发经理Ludovic Moulin说:“回收旧轮胎,必须发掘出足够多的需求,水泥厂耗能高,可以消化大量的旧轮胎。但我们仍需要开辟大规模、高附加值的新需求。”随着环保法规愈发严格,报废轮胎的回收比例有望上升。据法国环境和能源管理署轮胎回收和汽车报废产业专家Thomas Grandin介绍:“2020年颁布的《法国循环经济反废物法》要求回收企业取得相关资质。”2023年6月,法国又颁布了《关于轮胎“生产者延伸责任”领域内生态组织、个体系统和协调机构规范的法令》[6],明确了从业机构必须符合的标准和对标的回收目标:到2028年,回收的废旧轮胎至少要有42%进入再利用渠道,高于2024年的40%。Faure指出:“虽然民众对于轮胎回收利用的接受度仍不高,但现在至少在工艺技术上不存在障碍。”
01 通过热解实现零废物
轮胎由200多种材料制成,成分分离工艺目前已成熟,分离的目的是获得高附加值的产品。Moulin指出:“多年来,热解一直是技术研发热点。”在无氧环境中将轮胎加热到非常高的温度,可以回收炭黑、热解油、钢丝、纤维、气态物质等。传统热解工艺污染严重,在部分监管不严的发展中国家广为使用,但全球范围内并非主流。Grandin说:“虽然民众对回收原材料的健康危害有所顾虑,但循环经济的前进步伐不会因此停止,再生产品市场发展势头良好。”近日,法国米其林轮胎公司宣布与瑞典初创企业Enviro共建首个新型热解基地,预计2030年可处理100万吨废旧轮胎。Faure 补充道:“类似的项目在欧洲遍地开花:德国企业Pyrum Innovations、西班牙企业L4T和Greenval Technologies、英国企业Bolder Industries等都在推进。新型热解工艺预计将在未来几年内蓬勃发展。”
米其林还在牵头协调由欧盟出资支持的“黑色循环项目”[7],旨在优化轮胎热解工艺,验证新工艺在循环经济背景下的可行性,实现“资源零浪费”的目标。回收的炭黑和热解油将全部用于制造新轮胎。当然,也有学者在研究全新的轮胎再利用工艺。Faure说:“未来,土木工程将是最主要的需求来源——回收轮胎可以制成新型回填材料:轻巧、有弹性,还能减震。”回收轮胎作为橡胶骨料,与回收混凝土混合,可以制造路面地砖[8]。
法国蒸汽热解高端材料回收实验室Marvapol也在致力于研发新工艺。据Moulin介绍:“蒸汽热解是一种热化学分离过程,介于热解和溶剂分解之间。在常压下使用超热蒸汽可以将增强填料从橡胶中分离出来。” 蒸汽热解的优势是能分离出多种类型的炭黑,满足制造业的各类需求。“蒸汽热解还能分离出油料,作为化工原材料。”未来,轮胎回收和再利用的渠道一定会越来越广。
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