Nền kinh tế tuần hoàn tái sử dụng vật liệu thay vì loại bỏ chúng. Nhiệt phân, một công nghệ phân hủy chất thải hữu cơ ở nhiệt độ cao, chuyển đổi nhựa, sinh khối và cao su thành nhiên liệu và vật liệu tái tạo, giúp giảm chất thải chôn lấp. Bất chấp những thách thức như chi phí cao và rào cản pháp lý, nhiệt phân cho thấy triển vọng trong việc đạt được tính bền vững, như đã thấy trong các nghiên cứu điển hình từ Ấn Độ, Hàn Quốc, Vương quốc Anh và EU.
Nền kinh tế tuần hoàn là một mô hình chuyển đổi nhằm giảm thiểu rác thải, bảo tồn tài nguyên thiên nhiên và giảm tác động môi trường trong thời hiện đại. Nó khác biệt rõ rệt với nền kinh tế tuyến tính truyền thống, theo cách tiếp cận "lấy, sản xuất, thải bỏ". Trong nền kinh tế tuần hoàn, sản phẩm và vật liệu được tái sử dụng, sửa chữa và tái chế, tạo ra một hệ thống khép kín có lợi cho cả doanh nghiệp và môi trường. Một công nghệ đổi mới đang gây tiếng vang trong lĩnh vực này là quá trình nhiệt phân. Bài viết này khám phá khái niệm nhiệt phân, vai trò của nó trong nền kinh tế tuần hoàn và một số nghiên cứu trường hợp nổi bật tác động của nó.
Nhiệt phân là một quá trình hóa nhiệt phân hủy các vật liệu hữu cơ ở nhiệt độ cao (300–700°C) trong môi trường không có oxy. Quá trình này phân hủy các vật liệu như rác thải nhựa, sinh khối hoặc cao su thành các hợp chất phân tử nhỏ hơn, tạo ra các sản phẩm phụ có giá trị như dầu sinh học, khí tổng hợp (syngas) và than. Các sản phẩm phụ này có thể được xử lý thêm và sử dụng làm nhiên liệu tái tạo, nguyên liệu thô cho các sản phẩm mới hoặc chất cải tạo đất.
Bằng cách chuyển đổi chất thải thành tài nguyên có thể sử dụng, quá trình nhiệt phân giúp giảm lượng lớn rác thải nhựa, cao su và hữu cơ khỏi bãi chôn lấp và lò đốt, góp phần vào mục tiêu của nền kinh tế tuần hoàn là giảm thiểu rác thải và tối đa hóa hiệu quả tài nguyên.
Nhiệt phân phù hợp với mô hình kinh tế tuần hoàn bằng cách biến chất thải thành tài nguyên có giá trị. Thay vì để chất thải tích tụ ở bãi chôn lấp hoặc đại dương, quá trình nhiệt phân cung cấp một phương pháp sáng tạo để tái chế và phục hồi các vật liệu mà nếu không sẽ bị bỏ phí. Công nghệ này có thể xử lý các dòng chất thải khác nhau, bao gồm:
Bằng cách sử dụng nhiệt phân, các doanh nghiệp và chính quyền địa phương có thể đóng vòng tuần hoàn cho các dòng chất thải này, thúc đẩy một nền kinh tế bền vững và linh hoạt hơn. Hãy cùng xem xét kỹ hơn một số nghiên cứu trường hợp về nhiệt phân trong thực tế và tác động của chúng.
Phối hợp với RiverRecycle, APChemi và Pyrotask Energy đã phát triển một giải pháp bền vững để tái chế rác thải nhựa trên sông tại Mumbai. Công nghệ nhiệt phân của họ chuyển đổi rác thải nhựa giá trị thấp thu gom từ sông thành dầu nhiệt phân chất lượng cao. Dầu này sau đó được tinh chế để sử dụng trong sản xuất hóa chất bền vững, nhựa tuần hoàn và nhiên liệu. Dự án, được gọi là Dự án Sông Mithi, có khả năng xử lý lên đến 200 tấn rác thải nhựa mỗi ngày. Sáng kiến này cho thấy cách công nghệ nhiệt phân đổi mới có thể giải quyết ô nhiễm sông trong khi tạo ra giá trị kinh tế.
Một nghiên cứu đã đề xuất thiết lập nền kinh tế tuần hoàn tại khuôn viên trường đại học thông qua nhiệt phân nhựa thải. Nghiên cứu ước tính lợi ích kinh tế đáng kể, dự đoán lợi nhuận khoảng 354.570 đô la mỗi năm từ việc sản xuất dầu nhiệt phân. Ngoài ra, nghiên cứu còn nêu bật khả năng giảm lượng phát thải khí nhà kính hơn 840.000 kgCO₂ mỗi năm. Nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của phân tích kịch bản để giải quyết các bất định liên quan đến phát triển công nghệ và sự sẵn có của rác thải nhựa.
Carbogenics đã phát triển quy trình nhiệt phân để chuyển đổi cốc cà phê dùng một lần và bùn giấy thành các vật liệu carbon composite giá trị cao. Đổi mới này giải quyết vấn đề hàng tỷ cốc cà phê bị loại bỏ hàng năm do lớp nhựa phủ không thể tái chế của chúng. Bằng cách sử dụng nhiệt phân, Carbogenics không chỉ giảm thiểu rác thải chôn lấp mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị có thể tái sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
Covestro tham gia vào một dự án châu Âu nhằm thiết lập chuỗi giá trị hoàn toàn tuần hoàn thông qua các kỹ thuật tái chế hóa học như nhiệt phân xúc tác. Dự án tập trung vào việc thu hồi các hóa chất có giá trị từ các sản phẩm bọt cứng hết vòng đời. Bằng cách tái chế các vật liệu này trở lại thành nguyên liệu thô chất lượng cao để sản xuất mới, Covestro hướng tới việc giảm đáng kể chất thải và tiêu thụ tài nguyên đồng thời tăng cường tính bền vững trong ngành công nghiệp polyurethane.
Mặc dù nhiệt phân mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng có những thách thức liên quan đến việc mở rộng và triển khai công nghệ:
Tuy nhiên, tiềm năng mang lại là rất lớn. Khi nhu cầu về các giải pháp quản lý chất thải bền vững ngày càng tăng, công nghệ nhiệt phân ngày càng được coi là một thành phần khả thi và có lợi nhuận của nền kinh tế tuần hoàn. Các công ty đầu tư vào nhiệt phân có thể tận dụng thị trường nhiên liệu tái tạo, nguyên liệu thô và tín chỉ carbon, tạo ra lợi thế cạnh tranh đồng thời hỗ trợ các mục tiêu bền vững toàn cầu.
Sự hợp tác giữa các công ty tư nhân, chính phủ và các viện nghiên cứu chính là chìa khóa thúc đẩy sự phát triển của nhiệt phân. Bằng cách tối ưu hóa các quy trình, giảm chi phí và đảm bảo hỗ trợ theo quy định, nhiệt phân có thể trở thành một phần không thể thiếu trong các chiến lược quản lý chất thải trên toàn thế giới.
Nhiệt phân là một công cụ mạnh mẽ phù hợp với các nguyên tắc của nền kinh tế tuần hoàn bằng cách biến chất thải thành các nguồn tài nguyên có giá trị. Các nghiên cứu điển hình được nêu bật trong bài viết này, từ tái chế nhựa và lốp xe đến chuyển đổi sinh khối, chứng minh tính linh hoạt của nhiệt phân và tiềm năng của nó trong việc giải quyết một số thách thức cấp bách nhất về chất thải trên thế giới.
Bằng cách đầu tư và hỗ trợ công nghệ nhiệt phân, các doanh nghiệp và chính phủ có thể tiến gần hơn đến một nền kinh tế vòng kín bền vững, nơi chất thải được giảm thiểu, tài nguyên được tối đa hóa và môi trường được hưởng lợi. Khi nền kinh tế tuần hoàn tiếp tục phát triển, nhiệt phân sẽ đóng vai trò thiết yếu trong việc tạo ra một tương lai bền vững hơn cho tất cả mọi người.
1. CBD (n.d.). 8 business cases for the circular economy. Available at: https://www.cbd.int/business/case-studies/wbcsd-8-business-cases-for-the-circular-economy-en.pdf.
2. Edinburgh Chamber of Commerce (n.d.). Circular Edinburgh: Circular economy case studies. Available at: https://www.edinburghchamber.co.uk/circular-edinburgh/circular-economy-case-studies/.
3. Ellen MacArthur Foundation (n.d.). Examples of the circular economy. Available at: https://www.ellenmacarthurfoundation.org/topics/circular-economy-introduction/examples.
4. GTS Trading (n.d.). Waste to wealth: Pyrolysis in action. Available at: https://www.gtstrading.vn/post/waste-to-wealth-pyrolysis-in-action.
5. ResearchGate (2023). A comprehensive review on pyrolysis from the circular economy point of view and its environmental and social effects. Available at: https://www.researchgate.net/publication/367083474_A_comprehensive_review_on_pyrolysis_from_the_circular_economy_point_of_view_and_its_environmental_and_social_effects.
6. ScienceDirect (2021). The role of pyrolysis in a circular economy. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092134492100714X.
7. ScienceDirect (2023). Analysis of pyrolysis in waste management. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652623001798.
8. U.S. National Library of Medicine (2023). Pyrolysis technology overview. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10014391/.
DVA Renewable Energy là công ty tiên phong tại Việt Nam về công nghệ nhiệt phân, biến rác thải thành tài nguyên có giá trị kể từ khi thành lập vào năm 2012.
Việc nâng cấp nhà máy vào năm 2022 của chúng tôi, với công nghệ độc quyền, đã củng cố vị thế tiên phong của chúng tôi trong lĩnh vực quản lý lốp xe thải bền vững. Gần đây, chúng tôi đã được chứng nhận ISCC PLUS và EU, hoạt động của chúng tôi chứng minh cam kết về trách nhiệm với môi trường và tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế.
Với thành tích đã được chứng minh trong việc xử lý hơn 46.500 tấn lốp xe đã qua sử dụng và rác thải cao su hàng năm, DVA cung cấp các giải pháp nhiệt phân phù hợp để giải quyết các thách thức về quản lý rác thải tại địa phương và thúc đẩy các hoạt động kinh tế tuần hoàn. Chúng tôi sẵn sàng mở rộng ra toàn cầu, tận tâm tạo ra một tương lai bền vững hơn cho các thế hệ mai sau.
