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前进两步

伊士曼的登月目标是制造无限循环的塑料

伊士曼在田纳西州金斯波特的总部设施的鸟瞰图。礼貌,伊士曼化学

伊士曼在田纳西州金斯波特的总部设施的鸟瞰图。

礼貌伊士曼

乍一看,这个占地约900英亩、位于田纳西州金斯波特(Kingsport)的庞大工业园区似乎只是另一个化学制造工厂。这里有数百座建筑和数不清的管道、传送带、蒸馏器、冷却塔、阀门、泵、压缩机和控制器。它看起来或感觉上并不是特别值得注意。

但伊士曼化工厂正在发生一件不同寻常的事情:两个突破性的过程将各种废塑料重新转化为新塑料,持续不断,质量不变。

去年,该公司宣布了两项主要举措:

  • 碳更新技术该技术将废塑料原料分解到分子水平,然后将它们用作生产各种材料和包装材料的构件。该公司声称,这使得废塑料可以无限次回收,而质量不会下降。
  • 聚酯更新技术PRT就是从垃圾填埋场和其他垃圾流中提取废弃聚酯,并将它们转化为一种原材料,该公司称这种原材料与从化石燃料原料中生产的聚酯没有区别。

伊士曼说,使用CRT和PRT,难以回收的塑料可以被无限次地循环,创造出可以宣称高水平认证回收内容的产品——一个真正的闭环。

这两种技术正在或即将进入市场,所以说它们成功还为时过早。不过,它们代表了一家传统工业公司寻求重塑自我的故事,同时应对气候危机、塑料垃圾的祸害,以及加快资源效率以在本世纪中叶满足100亿人的物质需求的需求。

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化学反应

伊士曼公司(Eastman)由企业家乔治•伊士曼(George Eastman)创立,他在19世纪80年代末创办了伊士曼柯达公司(Eastman Kodak Company)。今年是伊士曼公司成立100周年。(“柯达”是他在姓后面加上的一个自创词。)在此过程中,他几乎是单枪匹马地推动了摄影的普及(并催生了无数的作品)“柯达时刻”)公司通过生产照相机、胶卷、加工化学品及相关商品和服务。

1920年,在第一次世界大战之后,伊士曼的公司饱受原材料短缺之苦,包括照相纸、光学玻璃和明胶,以及生产和处理胶片和印刷品所需的许多化学品,如甲醇、醋酸和丙酮。他认定要保证公司的未来就必须自力更生。他开始为柯达拥有并运营的化工生产设施寻找合适的地点。

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金斯波特被证明是正确的地点,它位于所谓的山帝国,横跨弗吉尼亚州西南部的一部分和田纳西州东北部的山区县。它有两种对柯达至关重要的关键商品:制造纤维素的木材纤维,这是制作胶卷的关键材料;煤为锅炉提供动力来制造蒸汽和电力,后来又被用来生产合成气——合成气——用于制造薄膜、塑料和纺织品所需的乙酰化学物质。

从这两种原料中,柯达的子公司伊士曼化工成长为山地帝国的经济强国,并在全球扩展到拥有50多个生产基地的帝国。

这家公司适应了时代的变化,并从中繁荣起来。例如,到20世纪20年代末,由于对家庭电影胶片的需求和对x射线胶片日益增长的需求,伊士曼化学公司生产了感光乳剂的基料醋酸酐。20世纪30年代,该公司转而生产醋酸纤维素来制造纺织纤维。20世纪40年代和50年代的汽车繁荣促使伊士曼生产对汽车设计和生产至关重要的化学品和材料。在第二次世界大战期间,金斯波特基地臭名昭著地被用来制造RDX,这是一种强大的炸药,在巅峰时期每天可生产150万磅。第二次世界大战结束时,伊士曼正在管理一个为曼哈顿计划生产浓缩铀的项目。战后,用于纺织品和其他产品的聚酯纤维成为,并仍然是一个重要的业务线。

乔治·伊士曼没能活着看到他促成的成功。1932年,他死于自杀,心脏中了一颗子弹。

上世纪90年代,随着数码相机的出现,柯达的摄影业务陷入了困境——该公司适应速度缓慢,被更灵活的竞争对手挤垮了——1994年,该公司剥离了化学部门,以帮助偿还债务。(伊士曼公司(Eastman)已将“化学”一词从其品牌中删除,但并未从其合法注册的名称中删除。)

伊士曼的最新创新,以及将可持续发展作为其战略核心的重点,都受到了现任董事长兼首席执行官马克•科斯塔(Mark Cost竞彩足球app怎么下载a)的激励。科斯塔曾是一名管理顾问(伊士曼是他的客户之一),拥有伯克利大学和哈佛大学的学位,2006年加入公司,领导战略、营销和业务发展,2014年升任首席执行官。在他的领导下,公司加速了从化学品到特种材料的转变。

“当我们走出大萧条和2009年开始思考我们的创新组合,我们已经考虑可持续性问题非常严重,”科斯塔在午餐时间告诉我在他的办公室在3月初,自然保护区的全面视图和公园藉由伊士曼的金斯波特。竞彩足球app怎么下载“我们知道,循环经济和提高碳排放效率手机app买球靠谱吗是一个好主意。”

伊士曼首席执行官马克·科斯塔
媒体的作者
马克·科斯塔,伊士曼公司提供

伊士曼首席执行官马克·科斯塔(照片由伊士曼提供)


“圆形的概念对我们来说并不新鲜,”他补充道。“在我们所有的创新中——从2009年起我就负责创新投资组合——我们要求我们所做的一切都与可持续发展挂钩。竞彩足球app怎么下载一直到那时。”

伊士曼的两项新的“更新”技术,在某种程度上,是长期以来伊士曼工具箱中的产品和服务的自然延伸。现在,在可持续性和循环性的时代,他们重新用途和修改,他们的公司定位于解决循环经济的圣杯竞彩足球app怎么下载之一:将废弃塑料重新变成具有相同性能和质量特征的新塑料。手机app买球靠谱吗

塑料,塑料

全球塑料垃圾问题日益引起人们的关注,这暴露出在不断封闭的循环中收集、分类和回收塑料回新塑料的许多严峻挑战。

首先,根据现有的基础设施和市场需求,只有几种塑料被定期收集和回收:PET和HDPE -分别是第1和第2号SPI树脂识别码在20世纪80年代末由塑料工业协会开发。其他大多数——SPI 3号到7号——在技术上是可以回收的,但在大多数地方缺乏基础设施和市场。

最糟糕的是,堆积如山的多材料包装——一层又一层的混合聚合物、纸张、层压板和箔纸——形式有果汁盒、番茄酱包、牙膏管和无数其他东西。对于大多数现代回收系统来说,这些“弗兰肯材料”是不可能实现的。最好的希望是,它们被分解成一些耐用的产品,比如人造草皮、塑料家具或汽车风扇叶片,这些产品本身最终会磨损,最终成为垃圾填埋场的不可回收废物。这些塑料中只有一小部分能逃过垃圾填埋场,成为它们最后的归宿。

伊士曼公司将所有塑料重新转化为其组成分子的能力可能会改变游戏规则。

对所有这些塑料进行分类是另一个问题。即使3到7号塑料很容易回收,把不同类型的聚合物分开也是一项高度劳动密集型的任务,假设有基础设施来处理它。考虑到石油价格处于历史低位,甚至在最近的市场崩溃之前,回收塑料在许多应用上仍然没有处女的竞争力。那些石化产品实在是太便宜了。

因此,伊士曼公司将所有废弃塑料重新转化为其组成分子并重新投入生产的能力是一个潜在的游戏规则改变者。

一个引物

回收塑料有两种基本方法:机械的和化学的。前者是最常用的苏打瓶(PET)和牛奶壶(HDPE) -分别塑料1和2。它包括研磨、洗涤、分离、干燥、再制粒和混合废塑料来创造新的原材料。

机械回收可能具有成本效益,但也有局限性和缺点:这个过程是热密集型的——因此也是能源和碳密集型的——并且会产生空气污染物。食物和其他外来物质的污染是另一个真正破坏工程的问题。在塑料被机械回收一次之后,它很少适合再次回收。这意味着它最终会进入废物流。

通过机械方法生产的可回收塑料在制造业中的使用也存在物理限制。科斯塔解释说:“如果使用机械设备,你只能在一个瓶子里回收50%的材料,这样你就会得到一个非常难看的产品,以及各种其他性能问题。”“所以,会有某种质量性能限制。”

另一种选择是化学回收,这项技术自20世纪50年代就出现了,但随着循环经济的发展,它已成为不断增长的投资和创新的重点。手机app买球靠谱吗包括英国石油(BP)和陶氏化学(Dow)在内的塑料制造商,以及可口可乐(Coca-Cola)、达能(Danone)和联合利华(Unilever)等消费品公司,都在测试或投资数千万美元,据《华尔街日报》报道

在化学循环中,解聚作用将塑料分解成原材料,再转化成新的聚合物。热解——在无氧条件下加热有机物质——可以将混合的塑料垃圾转化为石脑油,石脑油又可以转化为石化产品和塑料。

全球每年产生的4亿吨塑料垃圾中,目前只有约9%被回收,根据联合国环境署的说法剩下的90%左右作为潜在的原料。

这里有很大的潜力,根据2019年的一份报告来自美国化学委员会报告发现,如果被广泛采用,化学回收——它称为“高级塑料回收和回收”——可以直接和间接为美国创造近4万个就业机会,每年可为美国创造多达22亿美元的工资,直接和间接经济产出99亿美元。

上门拜访

伊士曼的碳再生和聚酯再生技术是化学回收的形式。但它们并不是简单地取代机械回收。对于PET和HDPE塑料,机械回收已经相当有效,创造了可回收材料流,在许多市场已证明具有成本竞争力。

“我们不想和他们竞争,”科斯塔说。“坦率地说,它的价值太高了。从可持续发展的竞彩足球app怎么下载角度来看,你不应该碰它。”

伊士曼的两项新塑料回收技术
媒体的作者
由伊士曼

此外,还有更大的机会。据伊士曼公司介绍,该公司的聚酯再生技术是一种专门针对聚酯废料的化学回收工艺,可以生产出类似于原始材料的材料,甚至可以从彩色PET中提取。这个过程涉及到糖酵解——用乙二醇分解PET——将废弃的PET分解成它的基本构件。然后,这些构建块可以重新组装,生产出可回收含量高的新型聚酯。

在寻找废弃塑料的过程中,伊士曼很容易就放弃了利用回收市场回收塑料水瓶和苏打水瓶。还有很多其他来源的废弃聚酯纤维——比如地毯。

在最近的一项倡议中,该公司与环状聚合物这是一家回收消费后产品以供回收利用的公司。Circular Polymers正在收集并强化从废弃地毯中回收的PET。然后将PET废料转化成颗粒,再由加州的工厂用铁路运到田纳西州的伊士曼。伊士曼公司利用其CRT工艺将这些颗粒转化为具有经认证的可回收成分的新材料。这些材料最终用于纺织品、化妆品和个人护理产品的包装,以及眼镜框。

科斯塔表示,伊士曼每年可以通过这样的合作伙伴转移数百万磅的地毯,尽管这只是2018年送往垃圾填埋场的30多亿磅地毯的一小部分,仅在美国地毯美国复苏努力这是一个行业组织。

不仅仅是聚酯纤维。伊士曼在所有其他类型的塑料垃圾中看到了潜在的无限机会——尤其是那些从成本和物流角度来看难以回收的垃圾,包括那些可怕的“科学怪人”材料。该公司的目标是提取这些废料中含有的碳分子的价值,并将它们像新塑料一样重新投入生产使用。

科斯塔说:“如果有一种通过产品将碳带回的方法,比线性经济的化石燃料方法更好,我们应该这么做,对吗?我是说,这并不复杂。”

超前的

伊士曼的目标是在任何经济上可行的地方,用其“碳再生”材料替代原始材料。除了纯粹的经济学,科斯塔还向我描述了他的三个标准,从商业和生态的角度来判断伊士曼回收废弃塑料何时是合理的。首先,垃圾必须返回生产产品,而不是焚烧或燃烧来制造能源。其次,根据生命周期分析,回收材料的碳足迹必须比化石燃料要好。第三,“消费者不应该在生活质量上放弃太多。”也就是说,在价格或性能上几乎没有任何权衡。

到目前为止,CRT和PRT工艺已经在伊士曼的多个聚合物品牌中找到了方法,包括Trēva,一种用树木制成的纤维素热塑性塑料,用于汽车、包装和电子应用;CDA,一种生物衍生材料,用于注射成型应用,如眼科框架和工具手柄;水晶,专为高端化妆品包装应用设计和工程;Tritan是一种耐用的透明塑料,用于制作Camelbak和Nalgene水瓶,以及Rubbermaid食品储存容器。

然后是Naia这是一种由经过认证的可持续管理的松树和桉树种植园制成的纤维,广泛用于时尚行业。它本质上是醋酸纤维素,与用于照相胶片的材料相同,由伊士曼公司在金斯波特制造了大约100年。在这种情况下,它被纺成纱线,用于制作织物。

naa是在一个闭环过程中制造的,在这个过程中,化学原料——醋酸和丙酮——被持续循环利用。

naa是在一个闭环过程中制造的,在这个过程中,化学原料——醋酸和丙酮——被不断地循环利用。根据公司的营销资料,它在对环境的影响——水的使用、气候排放、生态系统的破坏——和感觉方面都比丝绸、棉花、粘胶长丝和聚酯要好。它的纱线可以编织或机织,很容易与其他纤维混纺。伊士曼说,与许多需要干洗的时尚面料相比,用naa制作的衣服更容易在家里洗。该公司声称,naa在清洗时不生产微纤维。

然而,从可持续发展的角度来看,有一个巨大的挑战:作为原料生产合成气竞彩足球app怎么下载的化石燃料,而合成气是制造纳亚的主要原料之一。

伊士曼的奈亚纺织纱线时尚

伊士曼的奈亚纺织纱线时尚。(图片由伊士曼提供)

伊士曼公司正在开发一种技术,以消除naa生产中的化石燃料,代之以分解废塑料产生的气体,这一过程被称为改革,一种碳再生技术.最终产品Naia Renew将于今年秋季推出。该公司将其描述为“一种100%循环含量的纤维纱线,由60%经过认证的木纤维和40%的回收废塑料制成。”

二手纺织品是另一个潜在的原料,创造了一个良性循环,将不再耐穿的衣服变成新的。伊士曼首席技术和可持续发展官史蒂夫·克劳福德(Steve Crawford)在我访问期间告诉我,该公司正在与领先的时尚品牌讨论未来回收项目的潜力。竞彩足球app怎么下载“他们可以收集这些衣服,把它们寄给我们,我们可以把它们重新制成相同的纤维,制成新的衣服。”

矿业垃圾填埋场吗?

这里还有另一个颠覆性的机会:开采垃圾填埋场,筛选塑料垃圾,通过伊士曼的流程进行“更新”。

该公司表示,它正在与废物管理公司密切合作,评估如何提供这类原料。伊士曼可持续发展总监凯西·库姆斯(Cathy Combs)解释说:“作为我们工作的一部分,我们非常关注如何与该领域的各方合作。”竞彩足球app怎么下载“我们如何创建一个能够提供化学循环利用的基础设施?”

克劳福德补充说:“我们已经证明,新的伊士曼回收技术能够利用大量的废塑料,包括目前没有在机械回收中使用的塑料。”“但我们需要与废物收集和废物管理系统以及关键终端使用价值链的关键参与者合作。我们还需要品牌帮助创造对这些材料的需求,使其成为这些新技术的有价值的原料来源。”

当然,所有这些创新都是在一场大流行中进行的,更不用说似乎是一场全球衰退。与大多数其他行业一样,纺织行业也受到了2019冠状病毒病的冲击,全球零售销售大幅放缓,导致全球供应链中断,整个价值链出现停工,库存和流动性面临挑战。但伊士曼纺织和非织造布部门总经理乔恩·伍兹(Jon Woods)表示,业内人士和有影响力的人士认为,随着行业的重建,纺织行业将越来越重视可持续性。竞彩足球app怎么下载

对马克·科斯塔来说,他仍然看好公司的未来,包括伊士曼在当地和全球可能产生的影响——特别是在从当地废物流中开采塑料的经济发展方面。

他对我说:“我认为会有真正的经济机会,会有很多小企业创造就业机会。这对我们国家和欧洲来说都是件好事。“我的意思是,废物管理人员会这么做,而且规模会很大。但对于地方小企业来说,也有很多机会与市政当局合作来实现这一目标。就像我们在地毯上看到的那样,人们将会变得富有创造力。一旦有了政策和经济激励,美国就会变得伟大。”

将会有真正的经济机会,以及许多小企业创造的就业机会——这对美国和欧洲都是伟大的——他们将会投身其中。

科斯塔认为,CRT和PRT等技术如果能显著改善塑料回收的经济性,就能给塑料回收带来新的生命。“如果那些生产铝的人只能提取10%到20%的铝,而不得不扔掉80%,他们就永远不会成功。我怀疑你会有很高的铝回收率,因为你无法证明这种努力是合理的。”

他还说,伊士曼的一些可持续性和循环创新可能会影响到陷入困境的化学行竞彩足球app怎么下载业。

“每个人都想关注化工行业的负面因素,我们还有很大的改进空间。所以,我们如何合作来认真对待这个问题,我认为这个行业现在非常重视这个问题,并解决下一套解决方案,在改善生活质量的同时让环境变得更好?这是我们的最终目标。这就是我们每天起床后要专注做的事情。”

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