产业分析－热裂解技术 解救被废塑胶淹没的地球

塑胶本身几乎无法在自然界中分解，面对棘手的废塑胶问题，热裂解技术或许是一个解决方案。图／美联社

热裂解技术

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近一个世纪以来，塑胶的便利性推动了需求增加，人类史上逾50％的塑胶制品生产于21世纪之后，2022年全球塑胶产量超过4亿吨，预计到2050年时将达到14亿吨，而当中40％以上塑胶产品会在一个月内被丢弃，且回收率不到10％。根据联合国环境署统计数据，每年有超过800万吨的塑胶垃圾流入海洋，依照此趋势计算，2050年时海洋中的废塑胶将会比鱼类还多。此外，未经处理的废塑胶进入海洋后，经过阳光曝晒加上海水分解，最终形成微小的塑胶颗粒，这些塑胶微粒将透过食物链回到我们的餐桌上。根据维也纳大学的研究，人类的粪便中已发现聚乙烯对苯二甲酸酯（PET）和聚丙烯（PP）等广泛使用的塑胶材料。

■可发挥减塑、减碳

双重作用

塑胶回收是这几年各国政府持续推动的重要项目，随着民众环保意识擡头，将废塑胶分类、回收处理后，重新造出新的塑胶，一直是我们面对废塑胶的主要方式。根据Fortune businessinsights数据显示，估计全球塑胶回收市场将由2022年的507亿美元，以8.7％的年均成长在2030年达到889亿美元。但由于塑胶本身几乎无法在自然界中分解，只要对塑胶的需求持续存在，回收再造的塑胶，加上新生产的塑胶，总量仍会持续上升。面对棘手的废塑胶问题，热裂解技术或许是一个解决方案。

热裂解技术利用反应釜将大分子塑酯类如废橡胶、废轮胎、废塑胶等在高温下（摄氏250～900度）分解，以达到真正的塑胶减量。在热裂解过程中，高温导致化学分子键断裂，生成较小的分子片段。经催化、冷却、排渣后，这些分子片段重新组合，产出热裂解产品。这些产物为液体燃料、气体或其他有用的化学物质。以废塑胶做为原料的热裂解技术，可以将其转化为石脑油、热裂解油（再生柴油）、碳黑等石化产品。透过热裂解技术处理无法回收再利用的废塑胶，能减少约每公吨477kg二氧化碳排放当量，且生产出来的再生油品相较于原生石油提炼减少了2.3公吨碳排当量，对减碳与地球永续产生两次贡献。

■废塑胶热裂解产品需求庞大

热裂解技术第一种产品为石脑油，又称为『轻油』，为石化产业的中间产物，主要用途有两种，一是做为化肥及乙烯生产的原料，另一种则是作为其他有机溶液如汽油、煤油等调合剂。根据Polaris Market Research报告指出，全球石脑油市场规模2022年为2,534亿美元，将以年均成长3.6％在2030年达到3,363亿美元市场，而目前使用热裂解技术生产的石脑油占比只有约0.8％，推测未来将有望提升。

热裂解技术第二项产品为再生柴油，柴油历史已超过100年，广泛被使用在工业、发电、航运、交通运输甚至制造业等领域。热裂解技术经反应釜内裂解、冷却及油清洗后，生产的柴油比原生柴油的含硫量更低，某些厂商已能生产含硫量仅为原生油1/20的再生柴油。全球柴油市场在2022年为2,124亿美元，将以年均成长率3.5％在2030年达到2,901亿美元。再生柴油能在相同热值下提供更好的价格且具符合再生燃料条件，预计将能在各产业领域中站稳脚跟。

热裂解技术的第三种产品为碳黑（Carbon Blake），最主要的应用为硬化剂、染色剂及催化剂，在橡胶业、轮胎业及工业扮演重要角色。近期某些热裂解厂商能将碳黑键结以片状连结让其具备导电效果，未来预计将有机会进一步打入电子制造业作为抗静电机构材料之一。整体碳黑市场在2022年为205亿美元，将以年均成长率4.8％在2030年达到287亿美元，产业对其依赖性高不易取代。

综观热裂解技术，在需求端解决了塑胶总量持续往上升的问题；在减碳议题上，热裂解技术相较传统焚烧法大幅减少碳排放；产品端方面，热裂解技术生产的三大产品，拥有庞大的市场需求，石化行业的燃料供应、工业化学品的制造，都为这些产品提供了广阔的应用前景。因此，可推测热裂解技术是处理废塑胶的最佳方案之一，并期待未来在废塑胶处理领域做出贡献。