지속 가능한 제품에 대한 소비자의 관심과 수요가 증가하고 전 세계적으로 지속 가능성 기준이 높아짐에 따라 순환 경제로의 전환이 임박했습니다.하지만 이를 위해 화학 산업은 폐기물 계층 구조와 같이 지속 가능성을 우선시하는 접근 방식을 취해야 합니다.
폐기물 계층의 역할
폐기물 계층의 역할을 이해하려면 먼저 순환 경제를 이해해야 합니다.순환 경제는 최종 재료를 재사용하고 가능한 한 순환에 다시 활용하는 생산 및 소비의 경제 모델을 말합니다.궁극적으로 폐기물은 최소한으로 유지됩니다.
폐기물 계층 구조는 순환 경제를 달성하기 위한 전략입니다.이를 통해 처음부터 전체 폐기물을 줄일 수 있도록 제품을 설계할 수 있습니다.또한 폐기물 계층은 자재가 재사용, 재활용, 회수를 통해 순환에 다시 들어갈 수 있도록 제품 수명 종료에 대비합니다.
폐기물 계층 구조 세분화
1단계: 감축
감소는 폐기물 계층의 첫 번째 단계이자 전체 배출량을 줄일 수 있는 첫 번째 기회입니다.이를 위해서는 더 적은 재료와 에너지를 사용하여 폐기물 발생량을 최소화함으로써 줄일 수 있습니다.
폐기물 발생량 감소
- 지속 가능한 재료를 사용하도록 제품을 재설계 (품질 저하 없이)
- 더 적은 재료가 필요하도록 제품을 재설계하기 (기능 저하 없이)
- 생산에 사용되는 에너지 절감
- 효율성을 위한 프로세스 최적화
폐기물 감소를 위한 설계 (예: 성형하기도 전에 최종 제품을 생각하는 것을 의미합니다.설계 단계에서 전체 수명 주기 (및 수명 이후) 를 고려하면 나중에 발생하는 문제를 쉽게 극복할 수 있습니다.
2단계: 재사용
다음으로 재사용하세요.재사용은 수명을 연장하고 동일한 최종 사용자가 여러 번 사용 (또는 재사용) 할 수 있는 제품을 만드는 것을 말합니다.
재사용을 위해 제품을 설계 (또는 재설계) 할 때는 시장에서 어떻게 사용될 것인가부터 특정 용도의 내구성을 높이기 위해 어떤 원자재를 가장 잘 맞춤화할 수 있는지에 이르기까지 모든 측면을 고려해야 합니다.
설계 프로세스에는 종종 다양한 재료가 포함됩니다. 오래 사용할 수 있도록 만들어진 제품과 항산화제, 자외선 안정제, 자외선 흡수제, 폴리머와 같은 첨가제를 재사용할 수 있습니다.
3단계:재활용
폐기물 계층의 처음 두 단계를 완료하지 못하면 재활용이 시작됩니다.
재활용은 재료에 두 번째 생명을 주어 몇 번이고 사용할 수 있게 하는 행위입니다.그리고 이 과정은 한 번만 일어나는 것이 아닙니다.예를 들어 첨가제를 첨가하면 재료를 계속해서 재활용할 수 있습니다.재활용 방법에는 여러 가지가 있지만, 현재는 기계적 재활용과 화학적 재활용이라는 두 가지 주요 방법이 있습니다.
기계 재활용
기계적 재활용은 다양한 출처의 플라스틱 폐기물을 수거하여 함께 분쇄한 다음 세척, 용융 및 건조하여 새로운 공정에 사용할 수 있는 새로운 원료로 만드는 과정입니다.
현재 첨단 소재 산업에서 가장 일반적인 접근 방식입니다.예를 들어 유럽에서는 현재 기계 재활용이 전체 재활용 프로세스의 99% 를 차지합니다.
기계적 재활용은 대량의 플라스틱을 재활용하는 데 이상적입니다.이유는 무엇일까요?재작업하면 재료의 화학 구조가 약간 저하되더라도 산화 방지제와 기타 첨가제를 사용하여 품질을 높일 수 있기 때문입니다.
기계적으로 재활용되지 않는 플라스틱은 화학 재활용의 귀중한 자원일 수 있습니다.
화학 재활용
화학 재활용은 플라스틱 폐기물의 화학 구조를 변경하여 새로운 화학 반응에 사용할 수 있도록 하는 것입니다.즉, 이러한 재료를 재활용할 수 있는 횟수에는 제한이 없으며, 더 중요한 것은 이러한 재료를 재활용할 때 사용할 수 있는 적용 유형에는 제한이 없다는 것입니다.이는 특히 식품 및 의료 산업과 관련이 있습니다.
화학 재활용 과정에는 화학 처리를 위해 플라스틱 파편을 분류하는 작업이 포함되었습니다.그런 다음 폐기물의 화학 구조가 변환되어 완전히 새로운 반응에 사용할 수 있는 더 짧은 분자로 변환됩니다.
전 세계 기업들이 이 방법을 사용하기 시작했으며 Eastman과 같은 회사가 최전선에 있습니다.
4단계: 에너지 회수
재료를 재활용할 수 없는 경우의 에너지 회수 단계 지속 가능성.에너지 회수 재활용이라고도 하는 이 프로세스는 사용 가능한 에너지를 생성하는 방식으로 재료를 분해할 수 있도록 합니다.
이 프로세스는 폐 플라스틱과 기타 발열량이 높은 재료를 사용하여 열과 전력을 생성하는 현대식 열병합 회수 공장 (CHP Plant) 에서 이루어집니다.이러한 CHP 플랜트에서는 가스 배출을 줄이기 위해 배기 처리 기술을 추가로 구현합니다.
5단계: 매립지
기본 매립에는 폐기물을 흙으로 덮는 작업이 포함됩니다.폐기물을 분해하는 데 매우 오랜 시간이 걸릴 수 있지만, 이 과정에서 배출되는 메탄과 이산화탄소는 취합하여 여과하여 에너지 생산에 사용할 수 있습니다.
폐기물 계층에서 감소, 재사용, 재활용 및 회수는 모두 매립을 방지하기 위한 조치입니다. 매립지를 사용하는 것이 최후의 수단입니다.
현재, 소비자의 83% 는 기업이 재사용 또는 재활용할 수 있는 제품을 설계하는 것이 중요하다고 생각합니다. 매립지로.따라서 소비자 수요를 충족하려면 폐기물 계층 구조의 이전 단계를 고려해야 합니다.
폐기물 계층 구조의 결과
이미 화학 산업의 CEO들은 순환 경제를 우선시하고 있으며, 그 중 45% 는 대체 재료 공급원과 공정을 탐색하는 데 관심이 있습니다.기업이 얻을 수 있는 혜택은 분명합니다.
기업이 폐기물 계층 구조를 구현하면 사용되는 재료부터 에너지 소비에 이르기까지 모든 면에서 비용을 절감할 수 있습니다.McKinsey의 연구에 따르면 순환 경제에 접근하면 유럽에서만 연간 6,000억 유로의 비용을 절감할 수 있습니다.
또한, 감소, 재사용, 재활용 및 복구를 위한 전략을 마련하면 모든 부문의 기업이 CO2 배출량을 줄일 수 있습니다.Apple, Amazon, Coca-Cola와 같은 전 세계 기업들은 향후 몇 년 안에 탄소 중립을 실현하겠다고 약속하고 있으며, 폐기물 계층 전략은 이러한 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.