循環經濟下化學工業的新思維與台灣產業的轉型(下)

 

刊登日期:2018/12/5
  • 字級

本文上篇已經就材料與化學產品生產廠商在「能/資源使用效能最適化」進行全球與台灣的發展現況與趨勢介紹,下篇則將從「非礦源原料的發展」、「化學品價值以效能計價」與消費性化學產品生產廠商開始從「改變產品包裝銷售方式」建立新型態化學品銷售商業模式等方向談起。
‧非礦源原料的發展
 1. 生質材料與化學品
 2. 高性能回用材料
‧化學品價值以效能計價
‧包裝與銷售商業模式的轉變
‧食品包材採用可堆肥塑膠材料
‧IEK View
 1. 製造者負責回收處理廢棄物模式逐漸興起
 2. 產品價值計算方式由量轉質,「化學品租賃」作法興起


【內文精選】
非礦源原料的發展
目前全球所發展的非礦源原料最主要是以生質料源發展的生質材料(化學品)與廢棄物回收得到的回收材料為主。
1. 生質材料與化學品
生質塑膠由於材料結構強度比泛用塑膠差,且價格較高,目前的應用市場集中於降低環境衝擊的產品(圖七),包括:硬/軟質包裝材料、紡織品、消費性產品等,台灣剛好在這些終端應用產品的生產上具有相對優勢。

圖七、全球生質塑膠主要應用產品種類

圖七、全球生質塑膠主要應用產品種類

目前在生質材料(化學品)應用上推動最為賣力的是可口可樂公司,其對於生產生質寶特瓶所需之生質原料相關的生產技術,持續資助新創公司進行研發(圖八)。寶特瓶的生產需要「乙二醇」與「對苯二甲酸」兩種石化原料,目前台灣綠醇公司可由「醣」經發酵製程得到「生質乙二醇」,Virent公司則可由「醣」轉換成「生質對二甲苯」後,再經氧化製程得到「生質對苯二甲酸」,將以上兩者原料經聚合製程,即可得到生質寶特瓶。目前從醣轉換成生質對二甲苯的量產技術上,仍存在某些瓶頸需要克服。

2. 高性能回用材料
由於海洋中的塑膠垃圾已成為環境與生態的嚴重殺手,為了解決這個問題,目前正在開發省能的收集海洋塑(橡)膠垃圾技術,同時發展將回收的海洋塑(橡)膠垃圾升級,循環應用成為紡織纖維與塑(橡)膠聚合的原料。目前已有研發單位將廢棄的寶特瓶通過溫度和微生物的組合處理後,轉化成可生物降解的PHA塑膠。將回收材料的性能提升,突破以往回收材料只能降階應用的困境,朝向高附加價值的應用發展,是全球在回收材料應用上的最新發展方向(圖九)。
 
圖九、回收材料的升級循環成為新發展方向
圖九、回收材料的升級循環成為新發展方向
 
化學品價值以效能計價以往材料與化學產品生產廠商所遵循的商業模式是大量生產材料(化學品)後,以低廉價格銷售給下游應用者,爭取市場占有率,且賣越多材料(化學品)獲利越多。這樣的商業模式鼓勵廠商追求生產的經濟規模,相對的耗用大量的能源與資源。
 
聯合國產業發展組織(UNIDO)已經於2004年開始推動全球化學品租賃計畫(Global Chemical Leasing Programme),並已經在12個國家有成功的案例(圖十)。這個計畫改變以往的化學品販售模式,由化學品性能或服務來進行計價,成功轉變了化學品製造商以量計價的商業模式,以質計價的新型態商業模式逐漸興起。


電子設備外殼的粉末塗裝(圖十一)與啤酒產業桶槽的清洗溶劑(圖十二)都有「以質計價」的商業模式出現。以往電子設備外殼塗裝的商業計價模式為:電子設備外殼製造商以塗裝所需的粉體塗料重量來購買所需的粉體塗料進行塗裝,新商業模式則轉變為粉末塗料廠商每塗裝1 m2多少價錢來計價。

在啤酒生產桶槽清洗的例子中,以往啤酒業者清洗桶槽的商業計價模式為:啤酒業者或清洗業者以清洗桶槽所需的溶劑重量來購買所需的清洗溶劑進行清洗,新商業模式則轉變為每生產100公升啤酒收取固定的桶槽清潔費用。

包裝與銷售商業模式的轉變
2017年1月在瑞士舉行的世界經濟論壇Ellen Macarthur基金會針對塑膠製品發表了新塑膠經濟(The New Plastics Economy)一文,研究報告中建議將塑膠包裝材料的再利用和回收利用率提高到70%(目前回收率僅為14%)的三種策略。其中一個策略就是在「一次性塑膠運輸袋/瓶」、「大型硬質包裝」與「托盤包裝」等包裝產品的使用上,運用可重複使用的產品…...以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

作者:劉致中/工研院產科國際所
★本文節錄自「工業材料雜誌」384期,更多資料請見下方附檔。

相關閱讀:循環經濟下化學工業的新思維與台灣產業的轉型(上)


分享