2024. September 05.

Kémiai újrahasznosítás – tényleg nem működik?

Július közepén bombaként robbant a hír a Guardianban, hogy a brit olajipari óriás, a Shell 2023-as évre vonatkozó, 2024 márciusában publikált fenntarthatósági jelentésében visszalép a rendkívül ambiciózus kémiai újrahasznosítási terveitől. Sőt a cég úgy nyilatkozik: – 2023-ban arra a következtetésre jutottunk, hogy az a törekvésünk, hogy 2025-től évi 1 millió tonna műanyaghulladékot pirolízisolajjá alakítsunk, megvalósíthatatlan.

Az okok között szerepel a szűk hulladék elérhetőség, valamint a szabályozás bizonytalansága. Természetesen a Shell továbbra is részt kíván venni a körforgásos gazdaság kialakításában, fejlesztésében, következésképp folytatják a pirolízis üzemekbe történő beruházásaikat mind Moerdijkben (Hollandia), mind Szingapúrban, igaz ezek kisebb 50 kt/év nagyságú kapacitások lesznek. A két felsorolt okon kívül a Shell semmilyen részletet nem árult el a visszavonulás okairól, sőt maga az információ alig néhány sor a 96 oldalas jelentésben. Egyelőre csak találgatni tudunk a döntés hátteréről.

Jelenleg Európában kevesebb, mint 400 kt/év kémiai újrahasznosító kapacitás van, ebből kevesebb, mint 300 kt/év eredményez pirolízis olajat. A jelenlegi igények csak a műanyagipar tekintetében nagyságrendekkel nagyobbak. A Plastics Europe tagjai 2,8 millió tonna új kémiai újrahasznosító kapacitás létrehozására tettek ígéretet 2030-ig, amelynek 80 százaléka gazifikációs és pirolízis üzemeket takar.

Nem is óvja a környezetet?

A kémiai újrahasznosítás körül sok a szabályozási bizonytalanság, szakmai körökben a kémiai újrahasznosítás egyelőre még viták forrása. A környezetvédők és a kutatók már régóta vitatják a kémiai újrahasznosítás kivitelezhetőségét és létjogosultságát, sokan arra hivatkoznak, hogy a műanyagok hevítése/forralása során szennyező és mérgező anyagok szabadulnak fel, amelyek súlyosan környezetkárosítóak.  Felmerül ugyanakkor ellenérvként, hogy a kémiai újrahasznosítás valójában nem jelent valós széndioxid megtakarítást a virgin polimerek előállításához képest. A környezetvédők egyik legfőbb kifogása, hogy a pirolízis során keletkező olaj tömege alig fele a betáplált hulladék mennyiségének, igaz nagyon tiszta, válogatott és homogén hulladék esetében a kihozatal elérheti akár a 80 százalékot is. Problémaként említik továbbá, hogy a pirolízis olaj önmagában nem használható, virgin naphtha-val kell keverni feldolgozás előtt. Összességében a kémiai újrahasznosítással előállított repolimerek előállítási költsége akár kétszerese is lehet a hagyományos virgin polimerekének. Iparági becslések szerint az ilyen módon előállított repolimerek ára pedig akár 2,5-3 szorosa is lehet a hagyományos polimerek árának. A nagy vegyipari cégek mindenképp szeretnének belépni az újrahasznosítási piacra, a 2025-ös és 2030-as kötelező újrahasznosítási hányad célszámok alkalmazásának határidejei közelednek, a kereslet biztosan nőni fog ráadásul a feldolgozók többségének egyszerűen feldolgozható, mind a szűz polimer típusú megoldásra van szüksége.

Az eddigi tapasztalatok alapján jól látható, hogy azokban az esetekben, ahol mechanikai újra hasznosítással sikerült megoldani a molekulalánc degradáció problémáját, mint például az rPET esetében a food-grade típusok ára akár 30-60 százalékkal is magasabb lehet, mint a virgin PET ára. Ugyanez nem igaz a mechanikailag újrahasznosított poliolefinek árára. Ugyan 2021-22-ben volt egy néhány hónapos időszak, amikor egyes reciklált poliolefinek ára meghaladta a szűz poliolefin árakat, azonban ez inkább az eltérő árdinamikából származó kivételes átmenet volt. Jelenleg inkább a korábbi állapot jellemző, az újrahasznosított poliolefinek ára szűz polimerek árának 70-80 százaléka, mivel jellemzően az alacsonyabb minőségű műanyag késztermékek esetében használják költségcsökkentési céllal. Persze vannak vagy inkább lesznek szabályozások, amelyek emelhetik a mechanikailag újrahasznosított poliolefinek árát. Ilyen például a tisztán szűz polimerből készített műanyag termékek esetében alkalmazható műanyag adó. De hiába a büntetés, ha az élelmiszer és gyógyszercsomagolás számára továbbra sem tudunk előállítani megfelelő regranulátumot, így ez nem ösztönző csak egyszerű adó marad.

Szabályozás van, megoldás még nincs

A műanyagfeldolgozók alapillúziója, hogy ha a politikusok alkotnak szabályozást akkor adnak hozzá megoldást is. Lesz műanyag granulátum, olyan, mint a szűz csak a zsákra az lesz ráírva, hogy re. Ez sajnos nem így van, a szabályozás korábban született meg, mint a megoldás. Ráaadásul a létező megoldás, a mechanikai recycling is korlátos. A DOW Chemical elnöke és vezérigazgatója, Jim Flitterling szerint a mechanikai újrahasznosítással mindössze a jövőbeli újrahasznosított polietilén igények mindössze 15 százalékát lehet kielégíteni, a fennmaradó 85 százalékhoz már szükséges a kémiai újrahasznosítás. Ezzel sajnos egyet kell értenünk a poliolefinek tulajdonságai, a használatból és az újrafeldolgozásból származó degradáció és szennyeződések miatt a használhatóság korlátozott, sőt a cirkularitás is. A többszörös mechanikai újrahasznosítás, a használt stabilizátorok, adalékok és növekvő idegenanyag tartalom miatt 2-3 kör után már csak egy nehezen értelmezhető molekula halmazat fog jelenteni a poliolefinek esetében, könnyen belátható, hogy az újrahasznosított poliolefin alapú műanyagok útja már szükségképpen vezet a pirolízis vagy az erőművi kemence felé.

A mechanikai újrahasznosítás nagy előnye, hogy rendelkezésre áll a technológia, vannak nagyon jól működő megoldások, sok a technológia szállító a piacon, folyamatos a technikai fejlődés. Másik nagy előnye, hogy szemben a kémiai újra hasznosítással alacsonyabb az energia igénye és így a karbonlábnyoma is. A nagy hátránya, hogy a végtermék minősége egyenesen származtatható a rendelkezésre álló hulladékból. Mivel stabil, folyamatos minőségű hulladék nem áll rendelkezésre, így a termék megismételhetősége kérdéses, nem áll rendelkezésre a folyamatos minőség. Ebből kifolyólag a feldolgozóknak alkalmazkodni kell a változó minőséghez. Ez a legtöbb esetben nem lehetséges mivel a legtöbb műanyagfeldolgozó meghatározott paraméterű terméket állít elő, fix receptúra alapján. Az akár napon belül is változó fizikai tulajdonságú input nem teszi lehetővé a stabil termelést, ráadásul az európai géppark sem az alacsony minőségű polimer inputhoz van tervezve. A mechanikailag újrahasznosított, szükségképpen fizikai szennyeződéseket is tartalmazó regranulátumok, a finom gépek gyors időelőtti elhasználódását idézi elő.

Ezzel szemben a kémiai újrahasznosítással előállított repolimereknek nincsenek ilyen problémái. Nagyon jó megoldás, feltéve, hogy ténylegesen környezetbarát, ténylegesen kisebb a karbonlábnyoma és működik vegyes műanyag hulladékkal is. Ez utóbbi két jellemző még nem bizonyított, erről folyik a vita. Ahhoz, hogy komoly beruházások történjenek kémiai újrahasznosítás területén szabályozási támogatásra van szükség, azaz a kémiailag újrahasznosítással előállított műanyag elismerésére, mint körforgásos termékre, így ezek beszámíthatóvá válnak a különféle újrahasznosítási célszámokba. A vegyipari cégek szeretnének hozzáférést a műanyag hulladék áramokhoz, hasonlóan, mint a mechanikai újrahasznosítók. Végül és nem utolsó sorban pedig azt szeretnék, ha a tömegelszámolás módszerét (Mass Balance Approach) elismernék, mint újrahasznosított tartalom kiszámolásának eszközét. Cserébe azt ígérik, hogy nem versenyeznek a mechanikai újrahasznosítókkal a hulladékforrásokért. De valóban így lesz ez?

Pirolízis olaj az új Jolly Joker?

Egy kis kitérő. A pirolízis olaj, mind feed-stock nem csak a vegyipar fantáziáját, hanem a közlekedési ágazat nagy szereplőiét is megmozgatta. A catalytic pyrolysis eljárással előállított olajból akár repülőgépek üzemanyagát is elő lehet állítani. Milyen jól is hangzanának a legszennyezőbb közlekedési mód hirdetései: …repüljön zéró karbon emisszióval! A várhatóan a lakosságra, a közlekedésre is hamarosan kiterjesztett ETS rendszer miatt a zéró karbon kibocsátású üzemanyagok előnyt fognak élvezni, a kereslet és a pirolízis olaj árak jelentősen nőni fognak. A verseny a műanyag hulladékért, a magas olaj kihozatalt eredményező homogén és tiszta hulladékért, várhatóan robbanásszerűen nőni fog, így félő, hogy a műanyagipar egyre kevesebb hulladékhoz jut majd. Ráadásul matematikailag könnyen belátható, hogy a kémiai újrahasznosítás során minden technológiai lépcsőben egynél kisebb számmal multiplikálunk; a pirolízisolaj kihozatal egynél kisebb szám, az olaj konverzió, a finomítás, krakkolás, polimerizáció szintén. Egyelőre nem lehet megmondani, hogy a kémiai újrahasznosítás során egy tonna műanyag hulladékból mennyi újrahasznosított műanyag nyerhető, miközben a hosszú és energiaigényes technológiai láncot kell létrehozni.

Szemétből hasznosítható hulladék

Van-e elegendő műanyag hulladék? Nincs. Szemét van sok. A nagy kihívás, hogyan tudjuk konvertálni a szemetet hasznosítható hulladékká. Ebben a lakosság, az állampolgár a kulcs. Meg kell tanítani a lakosságot arra, hogyan tud egyszerű módon szemét helyett hasznosítható hulladékot termelni.  Ahhoz, hogy megoldjuk a közeljövő műanyag hulladék éhségét, a szemetet hulladékká, lehetőleg magas minőségűvé kell transzformálnunk mind nagyobb mennyiségben. Ehhez pedig sokkal szofisztikáltabb hulladékgyűjtésre van szükség. A leginkább megoldottnak tekintett PET esetében a DRS rendszerek széleskörű elterjedése előtt az európai visszagyűjtési ráta a PET palackok esetében éppen elérte a 60 százalékot. A DRS rendszerekkel várhatóan ez az arány jelentősen nőtt, ahol bevezették ott eléri a 80 százalékot is akár. Azonban a legnagyobb szegmensben, a poliolefinek esetében korántsem ilyen egyszerű a helyzet, a termékek és applikációk sokfélék, nincs lehetőség betétdíj bevezetésre. Az élelmiszerrel nem szennyezett csomagolóanyagokat azonban – PE és PP fóliákat -, lehetne háztartási szinten elkülönítve gyűjteni – zacskókat, fóliákat, törött, megunt háztartási eszközöket és bútorokat. A legfontosabb, hogy ez a hulladék ne keveredjen más, már szennyezett csomagolóanyagokkal. Meg kell könnyíteni a hulladék leadását iskolákban, közintézményekben, de nem kizárható az sem, hogy akár benzinkutaknál elhelyezett leadó helyeken is lehessen leadni műanyag hulladékot. A helyzetet kissé hasonlóvá kell tenni, mint az 50-es évek szocialista országaiban a fémgyűjtési kampányok voltak. Mert a helyzet hasonló, volt egy szimpatikus zöld döntés, amelynek a természettudományos alapjai korántsem tisztázottak, korántsem egyértelműek. A megvalósítás módjai, mind a mechanikai, mind a kémiai újrahasznosítás erőforrás és energia igényes, és korántsem biztos, hogy környezetbarát. Egy dolog azonban biztos: a beruházásokat, a megtérüléseket a végén a fogyasztónak meg kell fizetnie. Ráadásul nem garantált az sem, hogy elérjük a kívánt eredményeket.

Végülis mit akar a Shell?

Visszatérve a kiinduló tézishez: végül is mit akart a Shell elérni? Valószínűleg semmit, egyszerűen annyi történt, hogy a szabályozási bizonytalanság, a szűk hulladék elérhetőség és a nem kiforrott technológia miatt a nagy kapacitású pirolízis üzemek létrehozása és nyereséges működtetése rövid távon nem tűnik reálisnak. A szabályozáson viszonylag könnyű változtatni, azonban a hasznosítható hulladék mennyiségének növelése már nehezebb. A legfontosabb azonban megoldani azt, hogy a vegyes és szennyezett műanyag hulladék 100 ezer tonnás kapacitású üzemekben átalakíthatóvá váljanak pirolízis olajjá, vegyipari alapanyaggá. A pirolízis olaj a jövő egyik kulcs terméke lesz nem csak a vegyipar, de a közlekedés számára is. Azonban a szükséges kapacitások létrehozása időigényes, pesszimista becslések szerint akár 15-20 évig is eltart ezek létrehozása. És még mindig maradt egy kérdés: ezek a technológiák összesített karbonlábnyoma valóban kisebb lesz, mint a hagyományos fosszilis forrásoké?

 

Bűdy László

műanyagipari szakértő

myCEPPI

ügyvezető igazgató