巴斯夫研發(fā)電動汽車電池回收技術(shù)

循環(huán)經(jīng)濟旨在避免產(chǎn)生廢棄物、重復使用產(chǎn)品以及回收資源。巴斯夫執(zhí)行董事會主席兼首席技術(shù)官薄睦樂博士（Dr.Martin Brudermüller）在談及循環(huán)經(jīng)濟這一社會及政治的未來熱點話題時表示：“未來，能為循環(huán)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型提供解決方案的企業(yè)，將擁有關(guān)鍵競爭優(yōu)勢?！睘榇耍退狗騿恿艘豁椥碌难h(huán)經(jīng)濟計劃，力爭到2030 年將循環(huán)經(jīng)濟解決方案相關(guān)銷售額實現(xiàn)翻倍，達到170 億歐元。為了實現(xiàn)這一目標，公司正聚焦原料循環(huán)、新材料循環(huán)和新業(yè)務模式三大領域。巴斯夫計劃到2025 年每年加工25 萬t 再生、廢棄物原料，以取代化石原料。薄睦樂說道：“實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟需要我們付出巨大努力，我們已開展積極行動，推動創(chuàng)新研發(fā)并依托于自身的創(chuàng)新實力以迎接這一挑戰(zhàn)?！痹谑状闻e行的在線研發(fā)新聞發(fā)布會上，巴斯夫執(zhí)行董事會主席和巴斯夫科學家們展示了公司的一些科研項目實例。

電池回收：助力電動汽車行業(yè)實現(xiàn)閉環(huán)

據(jù)有關(guān)專家預計，2030 年需處理的電動汽車電池將超過150 萬t。此外，在生產(chǎn)電池、正極活性材料及其前驅(qū)體時也會產(chǎn)生廢料。這些廢舊電池和廢料中含有鋰、鈷、鎳等具有價值的原材料資源。通過電池回收工藝，這些原材料能夠得到回收和再加工。鋰電池回收需先經(jīng)過拆解和切條處理，以獲得一種叫作“黑色粉末”的物質(zhì)。目前，可以通過多種化學工藝從黑色粉末中回收原材料。相比從天然礦藏中開采，從電池中回收金屬原料所產(chǎn)生的碳足跡至少可減少25%。

然而，直到今日，這一回收過程仍需耗費大量能源，或者產(chǎn)生大量需后續(xù)處理的鹽類。此外，該過程原材料回收率也較低。巴斯夫正在開發(fā)高效且具有眾多優(yōu)勢的化學新工藝，可從電池中回收更多高純度的鋰，既能避免浪費，與現(xiàn)有工藝相比又能減少更多碳足跡。

巴斯夫借此助力歐盟委員會在歐洲實現(xiàn)電池價值鏈的可持續(xù)發(fā)展目標。巴斯夫回收工藝將為在歐洲打造電池循環(huán)經(jīng)濟作出重大貢獻。

添加劑助力改善塑料回收

巴斯夫研發(fā)人員一直潛心研究如何有效實現(xiàn)物料閉環(huán)。咨詢公司 Conversio 的一項研究顯示，全球每年產(chǎn)生約2.5 億t的塑料廢棄物，然而其中僅有20%左右能得到回收利用，實現(xiàn)材料循環(huán)。在機械回收領域，廢棄塑料經(jīng)分揀、熔化制成回收材料，隨后用于新產(chǎn)品的制造。然而，未經(jīng)后續(xù)加工的材料將無法用于許多應用領域。一方面，由于材料被反復使用和加工，聚合物鏈常常遭到破壞，導致塑料變脆或變黃；另一方面，塑料垃圾往往由多種不同類型的塑料構(gòu)成，且無法相互分離。例如，飲料瓶的瓶身由聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成，而瓶蓋一般為聚丙烯（PP）材質(zhì)。這類相互不兼容的混合塑料會嚴重影響其循環(huán)利用價值。

巴斯夫研發(fā)人員為解決上述問題開發(fā)出各種塑料添加劑產(chǎn)品，以穩(wěn)定并提高回收材料的品質(zhì)。諸如增容劑等解決方案有助于加強高分子混合物的機械性能，進而提升塑料循環(huán)中經(jīng)機械回收的塑料及其制品性能。

塑料廢棄物成為化工行業(yè)新原料

每年，全世界有2 億t 的塑料廢棄物未被回收利用。化學回收作為機械回收的重要補充方案，為實現(xiàn)塑料循環(huán)經(jīng)濟另辟蹊徑。化學回收將塑料廢棄物轉(zhuǎn)化為二次原料，例如通過一種稱為熱解的熱化學工藝，獲得的熱解油可用于化工行業(yè)制造新產(chǎn)品。該工藝的優(yōu)勢在于可回收混合塑料廢棄物和受污染的廢棄物。此外，用熱解油制成的產(chǎn)品與傳統(tǒng)原料制品無異，因此亦可用于要求極盡嚴苛的應用領域。這意味著，該塑料廢棄物可首次用于制造汽車部件、醫(yī)療設備甚至食品包裝。

為了推進這一前景廣闊的技術(shù)，巴斯夫已于2018 年啟動“化學循環(huán)”項目(ChemCyclingTM)。巴斯夫研發(fā)人員正攜手合作伙伴，致力于深入開發(fā)、改良工藝，從混合塑料廢棄物中生產(chǎn)熱解油。為新工藝技術(shù)開發(fā)合適的催化劑便是其中重要的一環(huán)。這些催化劑需確保新工藝不受塑料廢棄物的構(gòu)成影響，始終能生產(chǎn)出高純度的裂解油。第一代催化劑已用于巴斯夫挪威合作伙伴Quantafuel 公司的熱解裝置。來自兩家公司的科學家為了高效地進行開發(fā)工作，正充分利用巴斯夫子公司高通量試驗公司（hte GmbH，位于德國海德堡）的專業(yè)知識和高通量實驗室，以及巴斯夫超級計算機的計算能力。

紅毛丹項目：有機原料的可持續(xù)性采購

可再生原材料是巴斯夫循環(huán)經(jīng)濟計劃的另一大支柱，巴斯夫計劃在其生產(chǎn)中進一步加大使用來自可持續(xù)來源的可再生原材料。以紅毛丹項目為例，巴斯夫從以前被人們認為是下腳料的一種植物的不同部位提取出了高質(zhì)量的化妝品活性成分。面向化妝品行業(yè)客戶，巴斯夫研發(fā)人員通過每年研究成千上萬的植物樣品，一直在自然界（如樹皮、樹葉、樹根、種子及果實）中尋找有用的活性成分。最終巴斯夫的科學家在紅毛丹樹（荔枝樹的近親）中找到了理想的生物活性物。巴斯夫研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)，紅毛丹樹葉中的水提取物對不同的人體皮膚基因均有激活作用，從而促進膠原蛋白的生成。此外，紅毛丹果實的果皮和種子中也存在促進肌膚補水、激發(fā)發(fā)根活力的活性成分。巴斯夫自此開創(chuàng)了紅毛丹植物利用的新方式，不再局限于植物多汁的果實，還可以充分利用人們不吃的果皮、樹葉和種子，確保植物的各個部分均物盡其用。

為了通過紅毛丹項目實現(xiàn)可持續(xù)性地采購化妝品原料，巴斯夫已與越南當?shù)睾献骰锇榻⑵鹨粭l對社會及環(huán)境負責的供應鏈，并在越南首次培育了兩所經(jīng)有機認證的紅毛丹種植園。該項目給予員工高于當?shù)仄骄降氖杖牒徒】当ｋU并確保提供更安全的工作環(huán)境。項目取得了非凡的成果，不僅惠及消費者，也為員工及當?shù)丨h(huán)境帶來裨益。