芮嘉瑋/工研院技轉中心
聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate; PET)為著名的一次性塑料，其使用過後的PET廢棄瓶處理問題日益嚴重。基於循環經濟理念，以替代用於生產PET的傳統石化原料(純對苯二甲酸PTA和單乙二醇MEG)，印度PerPETual Global Technologies公司使用廢/舊塑料瓶作為原料，生產可持續的酯，開發可持續性的化學回收再循環方法。本文除了介紹PerPETual Global公司及其化學回收創新技術外，亦透視使Polygenta Technologies受惠的發明專利技術是如何將消費後的PET瓶轉化為高品質酯的實施方式。
一、前言
在循環經濟(Circular Economy)的風潮下，資源利用率被重新思考，未來產業的理想境界將不會有真正的廢棄物，因為原先產業的廢棄物可能會變成新興產業的能源，使資源價值最大化。循環經濟的新商業模式就是透過重新定義廢棄物、重新設計產品與製程，運用新科技讓資源、原材料與廢棄物回到產業鏈內不斷循環，大幅減少能源與資源的消耗和廢棄物的產生。因此，循環經濟在定義上是一個可持續的且可再生的產業體系。講求的是「再生循環」，即藉由重新設計材料、產品及商業模式，以消除或降低廢棄物產生，並促使資源更有效率地被利用，達到對環境破壞降至最低，並藉由資源利用最大化，降低經濟發展所造成之社會成本，確保整體社會朝永續發展邁進。
由於循環經濟是建立在物質不斷循環利用上的經濟發展模式，形成「資源、產品、再生資源」的循環，這使得塑料製品回收再利用成為當前環保政策共同努力的目標。每年全球丟棄的塑料瓶約5,000億個，若將它們焚化或填埋，會增加塑料的污染，從而多年來塑料廢棄物的污染一直躍上新聞版面。全球塑料和聚合物的消費量推估將以每年5％的速度增長，在龐大的塑料家族中，瓶裝級的PET則每年以平均11%的速度增長。在印度，PET瓶消費量的年增長率超過20％，其中一半係以包裝和瓶子的形式出現。這些數據突顯了塑料產業發展所面臨的挑戰，必須採用回收再利用的創新技術，以提供可持續和高品質的解決方案。
在印度，使用過的PET瓶的回收率為75％，遠高於全球約36％的平均水平，相較於全球其他地區，印度的回收觀念相當卓越。論及新型化學回收法的開發，工廠在印度的PerPETual Global Technologies回收塑料瓶，用以生產與石化原料相同的原料而提供可持續的替代方案。PerPETual的首席執行官兼聯合創始人Vivek Tandon博士認為，用過的塑料瓶也是一種有價值的資源，可以有效地轉化為替代傳統石化原料為基礎的化學品，減少塑廢料瓶的困境，並使它們的回收有利可圖---此為節錄資料，更多內容請見下方附檔。
三、PerPETual Global的化學回收創新技術
傳統生產PET的方法之一是將單乙二醇(Mono-Ethylene Gglycol; MEG)和純對苯二甲酸(Purified Terephthalic Acid; PTA)直接酯化，反應生成對苯二甲酸雙羥乙酯(Bis(2-hydroxyethyl) Terephthalate; BHET)，然後再進行縮聚反應，形成具有許多重複長鏈的「聚酯」，通常指的是PET。PET因能形成延伸性的薄膜或纖維，且具有高韌性、低吸濕性以及大於245℃的融點，使其應用廣泛，對碳酸飲料等瓶罐製造商而言尤其具有利用價值。PET瓶罐的廣泛使用提高了回收PET瓶罐的需求，同樣地，使用後的PET薄膜、PET紡織品與周邊產品以及製程中產生的PET廢料等亦需要被回收。
現今，PET主要的回收方法大概分為機械回收和化學回收兩種。機械回收(物理回收)涉及在熔融加工以生產新的聚合物材料之前，對消費後的聚合物產品進行研磨、粉碎、洗滌、乾燥和熔化，但常因廢料中殘留的催化劑、水分和其他污染物而導致在二次熔融加工過程中性能顯著的惡化；以PET的機械回收為例，由於其熱降解、污染和變色，最終不僅導致---此為節錄資料，更多內容請見下方附檔。
圖一、PerPETual Global用以生產可持續酯的創新解聚技術
四、PerPETual Global Technologies創新發明專利技術
PerPETual Global將年度預算的大約15％用於技術創新和改進，以確保PET循環經濟解決方案能不斷地突破挑戰。其中，PerPETual Global開發並獲得了特殊---此為節錄資料，更多內容請見下方附檔。