以科技力推進塑膠循環經濟再生

图1 : 因电子业使用塑胶型态最多元,且产业塑胶具有特殊功能需求,比起民生塑胶复杂得多,必须要透过产业分离或回收利用等技术,才能有效建立循环模式。(source:vishaindustrialplastics.com)

[作者 陈念舜]

虽然2050年净零碳排的愿景看似远在天边,但对于台湾出口导向的制造业而言,近在眼前的壁垒还在2027年将上路的欧盟「碳税(CBAM)」,除了已扩及终端下游的螺丝等金属扣件业之外,较鲜为人知的其实还有塑胶产业,更应该透过国际展会观察各界因应之道。

根据欧洲议会(European Parliament)已在2022年6月22日投票通过「碳边界调整机制 (Carbon Border Adjustment Mechanism;CBAM)的最新修正提案中,除了原本钢铁、炼油、水泥、有机基础化学品和肥料产业外,再纳入了有机化学、塑胶、氢、氨领域,甚至希望扩大到「间接」,也就是制造者使用电力造成的排碳,借以加强该提案的气候野心。

其中由于新增有机化学、塑胶等项目,已波及台湾电子制造业上下游都会使用到的产品,依环保署统计台湾每年产出24万公吨的事业塑胶废弃物,却仅有约28%回收再利用,所以当其大力推动产业废弃塑胶的循环利用第一阶段,就是先锁定大量使用不同材质塑胶组合的电子零组件制造业来改善。

环保署指出:「虽然电子业在废塑胶资源化的比例比台湾其他事业高,惟其使用塑胶型态也最多元;且产业塑胶因具有特殊功能需求,比起民生塑胶复杂得多,须要透过产业分离或回收利用等技术,才能有效建立循环模式。」目前废塑胶资源化在电子业的比例约为65%,未来则希望能提高到75%,相当于增加3,000公吨的再利用量。

至于源头自主管理上,如台积电已先表态2025年厂内约有95%废塑胶可达到资源化目标,并在中科成立首座「零废制造中心」;同时规定供应商包材必须符合公司回收规范,截至2021年已回收8,000吨塑胶。封测大厂日月光也喊出2024年达到100%废塑胶资源化的目标,且将分散在不同厂区的塑胶废料皆送往特别成立的「循环资源再生中心」,经过处理后送往厂商再利用。

杜塞道夫K展管窥全豹 聚焦数位、环保与循环经济

对于台湾以出口导向为主的中小型塑橡胶加工及制造业者而言,则可透过迄今70年来,每3年一次在德国举行的杜塞道夫K展,一窥全球塑橡胶产业最新材料研发、加工成型聚合物技术和设备,以及全方位应用成功案例与经济实惠的解决方案,选择业界最适合的发展方向。

在最近一届(2022年)举行的K展便以「让塑胶实现更环保生活(Make Plastic Green)」为主题,延续其10年长远以来「用塑胶塑造未来」的潮流,强调塑橡胶产业和其加工制程也肩负着保护地球生态的重要使命,将是塑造更美好生活不可或缺的材料,并分为3大主题:循环经济、数位化、环保作为。

尤其是高分子聚合物比起无机材料有更多优点,且可带来更多发展契机,因为转换聚合物通常不需要消耗太大量能源。有别于传统合成塑胶总会让人想到其原物料所带来的影响,也就是石化能源,这项资源迄今为止都是消耗量世界第一,与全球暖化息息相关。

反之,若少了塑胶技术也会让密切关注全球气候的行动窒碍难行,难以实现轻量化建筑、制造电动汽车、开发风能及太阳能,循环经济更将在其中扮演重要角色;数位化则是推动资讯透明,与促进能源使用效率的必要条件。

虽然聚合物在个别应用的市场中可能会经历动荡,但整个价值链始终相对稳健。举例来说,2018~2019 年,汽车产业就曾出现一些市场波动,尤其各界对电动车的需求与呼声都日益高涨时,汰换使用内燃引勤的汽柴油车逐渐受到关注与讨论。这波浪潮导致塑橡胶产业在汽车领域的规模暂时缩减。与此同时,其他涉及塑橡胶的产业则是在全球各地一反这波颓势,发挥各自实际应用所带来的效益。

1950年至今,聚合物材料的使用量年均成长率超过 8%,大量充斥在日常生活中,变得不可或缺且随处可见。若想扩增建筑和土木相关基础设施发展,在水、电力、供给燃料、绝缘材料、窗框材料等处就都需要工程塑胶,更别提这些项目的材料耗损量就已经在所有材料之中占了将近1/4~1/3比例。

若提到汽车、铁道、机车及航空机械等运输业,像是,尽管其使用的塑橡胶材料数量在总消耗量中占比较少,顶多10%,但由于其技术门槛高,该产业仍能大幅影响关键技术发展。

同理,也适用于医疗应用,因其与人体直接应用的特性,对设备和器材品质要求也很高。此外,许多流通快速的消费品在生产时都会使用到高分子聚合物,例如家电、家具、玩具、各种运动休闲用品等。

图2 : 在最近一届(2022年)举行的K展便以「让塑胶实现更环保生活(Make Plastic Green)」为主题,延续其10年长远以来「用塑胶塑造未来」的潮流。(source:plasticportal.eu)

塑胶工业技术发展中心(PIDC)副总经理邱政文进一步指出,基于K展多年来引导全球塑胶加工和设备产业发展,陆续强调资源高效应用(Resource efficiency),让后代可享有同样生活水准;新材料(New materials),克服老龄化社会、气候变化、资源有限的挑战;轻量化解决方案(Lightweight solutions),因应各别在现代交通、能源、建筑产业特点,对能效与可持续发展要求不断提高;工业4.0(Industry 4.0),快速和随之而来的物联网、服务和人员的互联网,将是最重要的竞争力。

经过K展多年来演进工业4.0、数位化的概念,是要经过大量应用云端运算、通讯连网,将整体设备、工厂串连不同场域生产。但在台湾包括塑胶中心、工业局等单位,仍在推动业者在厂区内连结各元件阶段,未来还应加入生产履历,会更接近形成循环经济、环保作为的重要解决方案;甚至将AR/VR等应用科技,导入生产线上监控或教育训练。

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