มีอุปกรณ์ขั้นสูงสำหรับการรีไซเคิล ABS ที่ช่วยลดการใช้พลังงานหรือไม่

เหตุใดประสิทธิภาพการใช้พลังงานจึงมีความสำคัญต่อการดำเนินงานรีไซเคิล ABS

ปริมาณพลังงานที่ใช้ในการรีไซเคิล ABS มีผลกระทบอย่างมากต่อความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจและผลกระทบภายนอกต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งการใช้พลังงานในกระบวนการรีไซเคิลพลาสติกนั้นคิดเป็นเกือบ 40% ของต้นทุนการดำเนินงาน ตัวเลขนี้กำลังเพิ่มขึ้นตามแนวโน้มราคาพลังงานที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง กล่าวอย่างง่ายๆ คือ โรงงานที่ใช้พลังงานมากเท่าใด ก็จะมีกำไรน้อยลงเท่านั้น การแปรรูปวัสดุอย่างไม่มีประสิทธิภาพยังก่อให้เกิดผลข้างเคียงเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย ตัวอย่างเช่น หากนำ ABS จำนวน 1 ตันไปรีไซเคิลอย่างไม่เหมาะสม เมื่อเปรียบเทียบกับการรีไซเคิล ABS 1 ตันในโรงงานที่มีเทคโนโลยีล่าสุด อาจทำให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นถึง 45% อันเป็นผลมาจากการรีไซเคิลที่ไม่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ สิ่งแวดล้อมยังได้รับผลกระทบจากกฎระเบียบใหม่ๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น คำสั่งว่าด้วยบรรจุภัณฑ์ของสหภาพยุโรป (EU Packaging Directive) ได้กำหนดกฎระเบียบและข้อกำหนดใหม่สำหรับผู้ประกอบการรีไซเคิล เพื่อลดรอยเท้าคาร์บอนของตนลง 30% ภายในปี ค.ศ. 2030 ผู้ประกอบการธุรกิจที่มีวิสัยทัศน์กว้างไกลและมีความรอบรู้มากขึ้นจึงเริ่มมองเห็นถึงประโยชน์ของการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในเชิงบวก ทั้งในฐานะกลยุทธ์ในการเตรียมความพร้อมรับมือกับกฎระเบียบใหม่ๆ และช่วยลดต้นทุน รวมทั้งสร้างข้อได้เปรียบในการแข่งขันให้กับตนเองผ่านระบบการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

บริษัทที่มุ่งลดการใช้พลังงานต่อหนึ่งตันของวัสดุที่ผ่านกระบวนการจะได้รับประโยชน์สองประการ คือ ลดต้นทุนการดำเนินงานลง และยกระดับระดับการรับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์รีไซเคิล

เทคโนโลยีขั้นสูงหลักสำหรับการรีไซเคิล ABS ที่ให้ผลประหยัดพลังงานที่พิสูจน์แล้ว

เทคโนโลยีใหม่ที่ผ่านการปรับแต่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงาน ช่วยให้สามารถรีไซเคิล ABS ได้คุณภาพสูงในต้นทุนที่ลดลง ปัจจุบันโรงงานรีไซเคิลหลายแห่งเริ่มนำเครื่องอัดขึ้นรูปแบบสองสกรู (twin-screw extruders) ที่มาพร้อมระบบขับเคลื่อนแบบคืนพลังงาน (regenerative drives) มาใช้งานมากขึ้น แล้วระบบนี้ทำงานอย่างไร? ต่างจากเครื่องอัดขึ้นรูปแบบสองสกรูแบบเดิมที่สูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนเมื่อความเร็วการหมุนของสกรูลดลง ระบบนี้สามารถกักเก็บพลังงานส่วนนั้นไว้ได้ ในการอุตสาหกรรมรีไซเคิล มีหลักฐานยืนยันว่าโรงงานที่ติดตั้งระบบขับเคลื่อนดังกล่าวใช้พลังงานน้อยลง 30–40 เปอร์เซ็นต์ต่อตันของวัสดุที่ผ่านกระบวนการ และเนื่องจากระบบขับเคลื่อนสามารถรักษามอเมนต์คงที่ (constant torque) ได้ จึงหลีกเลี่ยงการเกิดแรงบิดสูงแบบฉับพลัน (high torque surges) ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนพลังงานที่เกิดจากยอดพีคดังกล่าวในปลายเดือนถูกตัดออกไปอย่างสิ้นเชิง ด้วยเหตุนี้ ระบบขับเคลื่อนดังกล่าวจึงได้รับความต้องการสูงมากในอุตสาหกรรมรีไซเคิล

เครื่องอัดขึ้นรูปแบบสองสกรูที่มาพร้อมระบบขับเคลื่อนแบบคืนพลังงาน (ลดการใช้พลังงานได้ 30–40 เปอร์เซ็นต์ต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง)

เมื่อวัฏจักรการผลิตของเครื่องอัดรีด (extruder) ดำเนินต่อไป ระบบขับเคลื่อนแบบคืนพลังงาน (regenerative drives) จะดักจับพลังงานส่วนเกินที่เหลือจากการเคลื่อนที่ของเครื่องอัดรีด ทำให้เครื่องสามารถนำพลังงานนั้นกลับมาใช้ใหม่และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อจ่ายให้กับตัวเอง ปรากฏการณ์แบบวนรอบนี้ช่วยให้เครื่องสามารถนำพลังงานกลับมาใช้ซ้ำได้ แทนที่จะขายพลังงานให้กับแหล่งจ่ายไฟฟ้าภายนอก ข้อมูลการปฏิบัติงานยืนยันว่า ระบบที่ใช้งานอยู่มีความแปรผันด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปน้อยกว่า 1% ไม่ว่าจะทำงานที่ความจุสูงสุดหรือไม่ก็ตาม หลังจากที่เครื่องประสบภาวะไฟฟ้าดับ ความจำเป็นในการเริ่มต้นการทำงานใหม่ (restart functions) ซึ่งใช้พลังงานสูงก็จะถูกตัดออกไป เมื่อรวมเข้ากับเทคโนโลยีการให้ความร้อนเพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงพลังงานในวัสดุที่ไหลผ่าน ผู้ให้บริการระบบแบบหลายระบบ (multisystem provider) จึงสามารถเริ่มเห็นผลประหยัดพลังงานที่ส่งผลโดยตรงต่อผลกำไรสุทธิขององค์กร

การแยกประเภทด้วยเทคโนโลยี NIR + ระบบล้างเบื้องต้นแบบวงจรปิดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวัตถุดิบ

เทคโนโลยีการจัดแยกด้วยแสงใกล้อินฟราเรด (NIR) ช่วยยกระดับคุณภาพของวัตถุดิบที่นำเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิล และช่วยลดการใช้พลังงานในขั้นตอนการรีไซเคิล เทคโนโลยีเซ็นเซอร์สามารถตรวจจับและแยกพลาสติกที่ไม่ใช่ ABS ออกจากระบบหลักไปยังสายการประมวลผลอีกสายหนึ่ง ด้วยอัตราประมาณสี่ตันต่อชั่วโมง และมีอัตราความสำเร็จสูงถึงร้อยละ 98 เราจึงหลีกเลี่ยงกระบวนการคัดแยกวัสดุที่ไม่สามารถนำไปใช้งานต่อได้ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานสูงและใช้เวลานาน เมื่อนำระบบล้างแบบวงจรปิด (closed loop washing systems) มาใช้ร่วมกับการจัดแยกด้วยแสง NIR จะสามารถประหยัดและนำน้ำรวมทั้งตัวทำละลายที่ใช้ในขั้นตอนการล้างและรีไซเคิลกลับมาใช้ใหม่ได้ประมาณร้อยละ 90 นอกจากนี้ ระบบล้างยังสามารถกำจัดฉลากและกาวออกก่อนเข้าสู่ขั้นตอนการล้างหลักและขั้นตอนการประมวลผลอื่นๆ อีกด้วย จากมุมมองของกระบวนการรีไซเคิล ระบบล้างช่วยลดความต้องการพลังงานสำหรับการอบแห้งด้วยความร้อนลงประมาณร้อยละ 25 (เนื่องจากในขั้นตอนการอบแห้งด้วยความร้อนในการรีไซเคิลนั้น การใช้พลังงานไฟฟ้าสูงมาก) ทั้งนี้ ระบบที่รวมการล้างเบื้องต้น (Pre-Wash) เข้ากับการจัดแยกด้วยแสง NIR ช่วยให้สถานประกอบการรีไซเคิลประหยัดพลังงานได้ประมาณร้อยละ 15 ถึง 20 ต่อตันของวัสดุที่ผ่านการล้างและจัดแยกแล้ว เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้พลังงานที่จำเป็นสำหรับระบบล้างเพียงอย่างเดียว หรือระบบจัดแยกเพียงอย่างเดียว

การแก้ไขปัญหาความขัดแย้งระหว่างพลังงานกับความบริสุทธิ์ในอุปกรณ์รีไซเคิล ABS

การรีไซเคิล ABS เสมอมีข้อแลกเปลี่ยนที่สำคัญอยู่เสมอ: การได้ผลลัพธ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงจะต้องใช้พลังงานมากเป็นพิเศษ เนื่องจากกระบวนการต่าง ๆ เช่น การล้างหลายขั้นตอน หรือการกรองระดับไมครอน การล้างเพื่อกำจัดสารปนเปื้อน เช่น โลหะหนัก หรือพอลิเมอร์ที่ไม่เข้ากันได้ ทำให้ต้นทุนพลังงานสูงจนเกินกว่าจะยั่งยืน (สูงถึง kWh/ตัน) ดังนั้น เพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืน จึงจำเป็นต้องลดต้นทุนพลังงานลง

เทคโนโลยีการกรองรุ่นใหม่และการวัดคุณสมบัติทางเรโอลอจีแบบต่อเนื่องในสายการผลิตช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงโดยใช้พลังงานน้อยลง

ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขด้วยระบบกรองที่มีเทคโนโลยีสูงขึ้น โดยใช้ตัวเปลี่ยนตะแกรงแบบทำความสะอาดตัวเอง ซึ่งทำงานภายใต้ความดันต่าง (differential pressure) ที่ต่ำกว่า ระบบนี้สามารถจับอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 200 ไมครอน ได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการล้างย้อนกลับ (back flushing) ซึ่งกินพลังงานสูง ซึ่งส่วนใหญ่ของระบบทั่วไปจำเป็นต้องใช้ ขณะเดียวกัน เซ็นเซอร์วัดคุณสมบัติการไหลแบบออนไลน์ (in-line rheology sensors) จะตรวจสอบความหนืดของวัสดุหลอมเหลวแบบเรียลไทม์ และปรับพารามิเตอร์การอัดรีดให้เหมาะสมทันที ในกระบวนการผลิต สิ่งนี้ส่งผลให้ประหยัดพลังงาน เนื่องจากลดปริมาณวัสดุที่ผ่านการแปรรูปเกินความจำเป็น ขณะเดียวกันยังคงรักษาคุณสมบัติเชิงกลที่สำคัญไว้ เช่น ความต้านทานแรงกระแทกและความเสถียรต่อความร้อนของผลิตภัณฑ์

เทคโนโลยี นวัตกรรมเพื่อการประหยัดพลังงาน ผลลัพธ์ ความบริสุทธิ์

การกรองแบบหลายขั้นตอน ความดันในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนต่ำ ความบริสุทธิ์ของพอลิเมอร์มากกว่า (>) 99%

การวัดคุณสมบัติการไหลแบบเรียลไทม์ การควบคุมการอัดรีดแบบเรียลไทม์ การไหลของวัสดุหลอมเหลวอย่างสม่ำเสมอ

เทคโนโลยีเหล่านี้ที่ทำงานร่วมกันอย่างสอดคล้องกัน ส่งผลให้การใช้พลังงานลดลงระหว่าง 18 ถึง 22% ขณะเดียวกันก็สามารถบรรลุข้อกำหนดระดับอุตสาหกรรมยานยนต์ (automotive grade) ได้ ซึ่งช่วยแยกความบริสุทธิ์ออกจากความต้องการกำลังไฟฟ้าสูง (หรือพลังงานสูง) ในการรีไซเคิล ABS แบบสมัยใหม่

ประสิทธิภาพด้านพลังงานของการรีไซเคิล ABS จริงในโลกแห่งความเป็นจริง ยืนยันแล้วจากงานศึกษาที่ดำเนินการภายในโรงงาน

โรงงานในสหภาพยุโรป (EU) ลดการใช้พลังงานลง 22% ต่อตัน (kWh/ton) โดยใช้ระบบกู้คืนความร้อน (Heat Recovery) และระบบอบแห้งอัจฉริยะ (Intelligent Drying)

โรงงานรีไซเคิลในเยอรมนีได้พิสูจน์แล้วว่าการใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อกู้คืนพลังงานความร้อนจากกระบวนการอัดรีดสามารถลดการใช้พลังงาน (ต่อตัน) ได้ถึงร้อยละ 22 แล้วความร้อนส่วนเกินนั้นจะถูกนำไปใช้อย่างไร? มันถูกนำมาใช้ในการขับเคลื่อนระบบอบแห้งที่ทำงานที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งสามารถกำจัดความชื้นออกได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องอบแห้งแบบดั้งเดิมที่ใช้พลังงานสูง นอกจากการควบคุมระดับความชื้นอย่างต่อเนื่องระหว่างการดำเนินงานแล้ว ระบบนี้ยังพิสูจน์แล้วว่าสามารถรักษาคุณภาพของวัสดุรีไซเคิลไว้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และประหยัดพลังงานได้มากกว่า 580 เมกะวัตต์-ชั่วโมงต่อปี ปริมาณพลังงานนี้เพียงพอที่จะจ่ายให้กับครัวเรือนทั่วไป 120 หลังเป็นเวลาหนึ่งปี ยังได้แสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงระบบการรีไซเคิล ABS แบบเก่าให้ทันสมัยขึ้นแทนที่จะเปลี่ยนระบบใหม่ทั้งหมดนั้นมีศักยภาพในการปรับปรุงที่สูงมาก

สายการผลิตรีไซเคิล ABS แบบเอเชียบรรลุการใช้พลังงานต่ำลงร้อยละ 35 เมื่อเทียบกับระบบรุ่นเก่าผ่านระบบอัตโนมัติแบบบูรณาการ

โรงงานรีไซเคิล ABS แห่งหนึ่งในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ได้ค้นพบวิธีการประหยัดพลังงานได้ประมาณ 35% เมื่อเปรียบเทียบกับโรงงานรีไซเคิลรุ่นเก่า สาเหตุที่สามารถทำเช่นนี้ได้ กล่าวกันว่าเกิดจากการผสานรวมและประสานงานกระบวนการจัดการ แปรรูป การอัดขึ้นรูป (extrusion) และการแยกวัสดุอย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ระบบดังกล่าวประกอบด้วยเครื่องป้อนวัสด์อัจฉริยะ (smart feeder) ซึ่งขับเคลื่อนด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) และสามารถปรับความเร็วของเครื่องป้อนเพื่อควบคุมความหนืดของวัสดุหลอมละลาย (melt viscosity) ซึ่งหมายความว่าจะไม่มีหรือแทบไม่มีการพุ่งสูงของความต้องการพลังงาน เนื่องจากเครื่องป้อนจะปรับความเร็วให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติ แนวคิดหลักคือมอเตอร์ของเครื่องบดเม็ด (granulators) และสายพานลำเลียง (conveyor belts) จะถูกควบคุมให้ทำงานสอดคล้องกัน เพื่อไม่ให้สูญเสียพลังงานส่วนเกิน ระบบนี้ช่วยให้โรงงานลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ 1,200 ตันต่อปี ขณะเดียวกันยังคงรักษาความบริสุทธิ์ของเม็ดพลาสติก (pellet purity) ไว้ที่ระดับ 99.2% ซึ่งถือเป็นการผสมผสานระหว่างการประหยัดพลังงานกับคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่หาได้ยากในอุตสาหกรรมนี้

คำถามที่พบบ่อย   

พลาสติก ABS คืออะไร?

พลาสติกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ABS (อะคริโลไนไตรล์-บิวตาไดอีน-สไตรีน) เป็นเทอร์โมพลาสติกที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในของเล่น ชิ้นส่วนตัวถังรถยนต์ และเปลือกหุ้มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากมีความแข็งแรง ความแข็งตัวสูง และสามารถขึ้นรูปได้ง่าย

ความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพการใช้พลังงานกับการรีไซเคิลพลาสติก ABS คืออะไร

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานมีบทบาทสำคัญต่อการรีไซเคิลพลาสติก ABS เพราะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน ประหยัดค่าใช้จ่าย และลดปริมาณคาร์บอนฟุตพรินต์จากการรีไซเคิล

เทคโนโลยีที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพใดบ้างที่นำมาใช้ในการรีไซเคิลพลาสติก ABS

เทคโนโลยีที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในการรีไซเคิลพลาสติก ABS ได้แก่ เทคโนโลยีการแยกประเภทด้วยแสงอินฟราเรดใกล้ (NIR) ระบบกรองขั้นสูง และเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่ที่ติดตั้งระบบขับเคลื่อนแบบรีเจนเนอเรทีฟ

จะสามารถทำอะไรได้บ้างเพื่อลดคาร์บอนฟุตพรินต์ในศูนย์รีไซเคิลพลาสติก ABS

สามารถลดปริมาณคาร์บอนฟุตพรินต์ของศูนย์รีไซเคิลพลาสติก ABS ได้โดยการใช้เทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน การป้อนวัสดุที่จำเป็นอย่างสมดุลและเหมาะสมที่สุด รวมถึงการกู้คืนและนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ภายในระบบ