塑膠經濟的挑戰與應對的技術

 

刊登日期:2019/8/21
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陳芃 彙整/工研院材化所
 
2019年3月在肯亞首都奈洛比召開的聯合國環境大會(UNEA),與會170個國家承諾將在2030年前大幅減少塑膠用量,並對海洋垃圾進行跨區域的監測和行動。根據聯合國統計,每年約有800萬公噸的塑膠流入海洋,嚴重威脅海洋生物與環境,這是所有國家都必須面對並提出解決方案的共同議題。
 
歐洲議會在3月底通過法案,將自2021年起全面禁止歐盟國家使用吸管、餐具和棉花棒等一次性塑膠製品;日本則提出「海洋塑膠垃圾對策行動計畫」,以「海洋降解性塑膠技術發展藍圖」為其中一項解決方案,希望以2050年為目標,研究相關課題整理與設計策略。
 
價值鏈的自我組裝
在全球共同聲浪之下,由消費端開始,各式各樣的應對計畫開始展開。為因應終端客戶的需求,塑膠製品,乃至於原料的生產者,都必須同步動起來。從歐盟採用循環經濟方式規範塑膠的使用策略,即2030年前境內所有塑膠包裝皆採可回收材質,一直到G7力推的海洋塑膠憲章,全球有明確一致的政策方向,再加上減塑/回收議題本身具強烈的正面性,同時可能的創新機會,為價值鏈的整合創造出強烈的誘因。
 
而以海洋清潔、塑膠回收再利用為目標的聯盟、團體亦紛紛成立,包括「終止塑料廢棄物聯盟」(The Alliance to End Plastic Waste, AEPW)(圖一)、「未來材料回收設施」(Materials Recovery for the Future, MRFF),以及「歐盟循環塑膠委員會」(Circular Plastics Alliance)等,其他還有更多的跨國性聯合組織,正朝向回收循環的大方向前進。
 
圖一、AEPW主要成員組成
圖一、AEPW主要成員組成
 
此外,各品牌廠商、甚至於價值鏈的上游,也都紛紛展現了不同作為。可口可樂宣示其包裝將100%回收與使用生質原料,並組成對應的研發與產業組合;Total則是透過併購,希望開發回收PP技術;SABIC希望將回收塑膠經熱裂解後轉換成為PE、PP原料;BASF更宣示封閉式循環為塑膠最佳利用,將開發二氧化碳基的塑膠原料;針對軟包裝,歐洲企業成立CEFLEX聯盟。這些由塑膠廢棄物到回收再利用的例子,正在不同的商業考量與技術思維下,正蓬勃地以不同組成、不同技術,各自組裝成不同的聯盟,希望搶奪市場先機。
 
塑膠政策與原油的關聯性
英國石油公司(BP)在其「BP Energy Outlook 2019」中,將塑膠政策列為未來能源觀察的五項關鍵與不確定問題之一。在這份報告中以發展轉型(Evolving transition, ET)情境為基礎,預估2040年時,全球能源將以印度、中國為主,達到30%成長。其中,原油消費因電動車與再生能源發展,用於交通、發電的比例將降低,而用於化學品等非燃燒利用的比例則將成長到18%。
 
2017年時,一次性塑膠占整體塑膠生產量的1/3以上,其未來的走向將對全球整體能源有關鍵性的影響。在BP的ET情境設計中,預測2040年時,全球石化原料等非燃料用途的原油需求將每日增加1,000萬桶。若是塑膠相關法規持續緊縮,要求塑膠回收再利用率較目前水準加倍,即必須達到30%的情況下,非燃料用途原油需求成長將會大幅降速,縮減至每日僅增加700萬桶,如圖二所示。整整減少300萬桶,數量相當驚人。
 
圖二、BP對於塑膠政策與原油需求預測
圖二、BP對於塑膠政策與原油需求預測
 
接下來,BP也模擬了更極端、但卻可能真實上演的情境,也就是2040年禁止一次性塑膠的使用。在這個條件之下,2040年非燃料用途原油成長將僅剩下100萬桶,只有原先預測的1,000萬桶的1/10。這樣的情況,也讓全體的原油需求成長被限制在每日400萬桶(圖三),對於全球原油供需將有莫大影響。而在這個預測過後沒有多久,歐盟就發布在2021年全面禁止一次性塑膠,對於原油已有立即性的衝擊,而非2040年的情境---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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