مصاحبه با یانگ ییهو در «بوم‌شناسی زیستی» | گوانگهوا وییه: گسترش افقی و تعمیق عمودی برای ساخت یک زنجیره صنعتی حلقه بسته سبز برای پلی‌لاکتیک اسید

در سال ۲۰۰۶، با ظهور فناوری متن‌باز، فناوری چاپ سه‌بعدی (تولید افزایشی) در اروپا و ایالات متحده شروع به رشد کرد. با این حال، در آن زمان، چاپ سه‌بعدی هنوز یک زمینه تحقیقاتی بسیار خاص در کشور من بود و تازه در زمینه‌های صنعتی مانند ساخت هواپیما به کار گرفته شده بود.

در همان سال، شرکت گوانگهوا وییه (Guanghua Weiye) که در سال ۲۰۰۲ تأسیس شده بود و در ابتدا در تحقیق و توسعه محصولاتی مانند استرهای اسید لاکتیک، پلی‌لاکتیک اسید (PLA) و پلی‌کاپرولاکتون (PCL) تخصص داشت، پس از پنج سال توسعه، تصمیم گرفت به بازارهای کاربردی پایین‌دستی گسترش یابد.

پس از تحقیقات کامل بازار، شرکت گوانگهوا وییه تصمیم گرفت مواد چاپ سه‌بعدی را به یکی از مسیرهای اصلی توسعه خود تبدیل کند. در سال ۲۰۰۷، این شرکت پیشگام عرضه جهانی مواد مصرفی چاپ سه‌بعدی پلی‌لاکتیک اسید تجاری شد و برند "eSUN" را تأسیس کرد.

در طول پانزده سال گذشته، eSUN به یک برند جهانی پیشرو در زمینه مواد مصرفی چاپ سه‌بعدی تبدیل شده است و محصولات آن در بیش از ۱۰۰ کشور جهان به فروش می‌رسد. در همین حال، Guanghua Weiye نیز به طور فعال به سایر حوزه‌های کاربردی گسترش یافته و به رشد سریعی در بخش مواد زیست‌تخریب‌پذیر خود دست یافته است و به این شرکت کمک کرده است تا الگوی توسعه دوگانه "چاپ سه‌بعدی + مواد زیست‌تخریب‌پذیر سازگار با محیط زیست" را شکل دهد.

از یک سو، گوانگهوا وییه در حال گسترش افقی حوزه‌های کاربرد محصولات خود است و از سوی دیگر، به طور مداوم ادغام عمودی خود را تعمیق می‌بخشد و متعهد به ایجاد یک زنجیره صنعتی حلقه بسته سبز برای پلی‌لاکتیک اسید است.

در سال ۲۰۰۶، شرکت گوانگهوا وییه تحقیقات خود را در زمینه بازیافت پلی‌لاکتیک اسید (PLA) و استفاده مجدد با ارزش افزوده بالا آغاز کرد. در سال ۲۰۱۳، این شرکت یک خط تولید با حقوق مالکیت معنوی مستقل در شیائوگان، استان هوبی، برای تولید ۵۰۰۰ تن لاکتید بازیافتی شیمیایی در سال ساخت و در ابتدا یک سیستم فناوری حلقه بسته سبز از سنتز و اصلاح مواد تا کاربرد، هضم محصول جانبی و بازیافت و استفاده مجدد شیمیایی پلیمر تشکیل داد.

در دسامبر 2023، گوانگهوا وییه (Guanghua Weiye) خرید 51.265٪ از سهام شرکت زیست‌مواد هنگتیان چانگجیانگ (Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd.) (که از این پس "هنگتیان چانگجیانگ" نامیده می‌شود) را تکمیل کرد و نقطه عطف مهم دیگری را برای گوانگهوا وییه از نظر توسعه سناریوی کاربرد افقی و گسترش زنجیره صنعتی عمودی رقم زد.

اکنون، شرکت هنگتیان چانگ‌جیانگ، که عمدتاً در زمینه تحقیق و توسعه و تولید الیاف و محصولات پلی‌لاکتیک اسید فعالیت دارد، رسماً نام خود را به شرکت یی‌شنگ نیو متریالز (سوژو) (که از این پس "یی‌شنگ نیو متریالز" نامیده می‌شود) تغییر داده است. گوانگ‌هوا وییه از طریق این خرید، طرح چهار کاربرد اصلی را تکمیل کرده است: زیست‌پزشکی، چاپ سه‌بعدی، الیاف اکولوژیکی و محصولات زیست‌تخریب‌پذیر، و همچنین یک زنجیره صنعتی حلقه بسته سبز از لاکتید پلی‌لاکتیک اسید بازیافتی شیمیایی و ریسندگی مستقیم الیاف پلی‌لاکتیک اسید را افتتاح کرده است.

«در انتهای زنجیره صنعتی بالادستی، ما یک مرکز تولید سنتز لاکتید با ظرفیت ۵۰۰۰ تن در سال در شیائوگان، هوبئی ساخته‌ایم. علاوه بر استفاده از اسید لاکتیک به عنوان ماده اولیه، می‌توانیم از اسید پلی‌لاکتیک بازیافتی به عنوان ماده اولیه برای تولید لاکتید نیز استفاده کنیم. در انتهای زنجیره صنعتی پایین‌دستی، فناوری Yisheng New Materials از لاکتید به عنوان ماده اولیه برای تولید الیاف اسید پلی‌لاکتیک استفاده می‌کند. به این ترتیب، ما یک ارتباط بالادستی و پایین‌دستی در زنجیره صنعتی ایجاد کرده‌ایم و به مزایای مکمل در سطح فناوری دست یافته‌ایم.»یانگ ییهو هنگام بحث در مورد این سرمایه‌گذاری خارجی، به نشریه «بیو-براساس اکولوژی» گفت.

معرفی کوتاه یانگ ییهو:

رئیس شرکت شنژن گوانگهوا وییه، نایب رئیس کمیته مواد تجزیه‌پذیر انجمن صنایع پلاستیک چین، رئیس اتحاد فناوری صنعت پلاستیک‌های زیستی کم‌کربن، عضو کمیته فنی ملی استانداردسازی مواد زیستی و محصولات تجزیه‌پذیر، و عضو کمیته فنی ملی استانداردسازی روش‌های بازرسی برای محصولات کلیدی تحت نظارت کیفی. در سال ۲۰۱۳ به عنوان یکی از پیشگامان علمی چین در مجله فوربس، در سال ۲۰۱۴ به عنوان یکی از استعدادهای برتر در کارآفرینی علم و فناوری در استان هوبئی، در سال ۲۰۱۵ به عنوان یکی از ۱۰ چهره تأثیرگذار برتر در صنعت چاپ سه‌بعدی چین، در سال ۲۰۱۶ به عنوان منتخب برنامه ارتقای استعدادهای نوآوری وزارت علوم و فناوری، در سال ۲۰۱۷ به عنوان منتخب سومین گروه از برنامه ملی «ده هزار استعداد» برای استعدادهای برتر کارآفرینی و در سال ۲۰۱۸ به عنوان یکی از ۱۰ رهبر برتر کسب‌وکار در صنعت مواد جدید انتخاب شد. او رهبری تدوین استاندارد بین‌المللی چاپ سه‌بعدی ISO 5425:2023، «مشخصات استفاده از فیلامنت مبتنی بر پلی‌(لاکتیک اسید) در کاربردهای تولید افزایشی» را بر عهده داشت و در تدوین استانداردهای ملی مانند «پلی‌کاپرولاکتون»، «پلی‌لاکتیک اسید» و «مواد مصرفی چاپ سه‌بعدی PLA» مشارکت داشت. او پروژه‌های توسعه علم و فناوری متعددی را که توسط کمیسیون توسعه و اصلاحات ملی، وزارت علوم و فناوری، استان گوانگدونگ و شهرداری شنژن تأمین مالی شده‌اند، رهبری و اجرا کرده است. او برای بیش از ۱۰۰ اختراع بین‌المللی و داخلی درخواست داده است که بیش از ۶۰ مورد از آنها تاکنون اعطا شده است.

۱. ریشه عمیق در حوزه چاپ سه‌بعدی، و ایجاد یک برند مشهور جهانی.

دهه گذشته شاهد رشد انفجاری در بازار جهانی چاپ سه‌بعدی بوده است. طبق گزارش Wohlers 2023، بازار جهانی چاپ سه‌بعدی در سال 2022 به 18 میلیارد دلار رسید که نرخ رشد مرکب سالانه آن 18.3 درصد است، تقریباً هشت برابر 2.288 میلیارد دلار در سال 2012.

از سال ۲۰۰۷، گوانگهوا وییه در زمینه تحقیق و توسعه مواد چاپ سه‌بعدی فعالیت داشته است. می‌توان گفت که گوانگهوا وییه شاهد تغییر اندازه بازار چاپ سه‌بعدی از «صدها میلیون» به «ده‌ها میلیارد» دلار آمریکا بوده و همچنین از فرصت توسعه استفاده کرده و eSUN را به یک برند شناخته شده در زمینه مواد مصرفی چاپ سه‌بعدی در سطح جهانی تبدیل کرده است.

انتخاب برند اختصاصی خود، eSUN، در همان ابتدای توسعه مواد چاپ سه‌بعدی، گامی اساسی بود که گوانگهوا وییه برداشت.

یانگ ییهو توضیح داد: «وقتی در سال ۲۰۰۷ وارد حوزه چاپ سه‌بعدی شدیم، هنوز بازار بسیار خاصی داشت. در آن زمان، دو گزینه داشتیم: یکی انجام OEM برای تولیدکنندگان چاپگر سه‌بعدی و دیگری تبلیغ برند خودمان. ما تصمیم گرفتیم رویکردی دو جانبه داشته باشیم، از یک سو OEM را برای تولیدکنندگان چاپگر سه‌بعدی انجام دهیم و از سوی دیگر، برند eSUN را تأسیس و شروع به تبلیغ آن کنیم.»

از نظر او، موفقیت برند eSUN از دو جنبه‌ی تلاش جدایی‌ناپذیر است: اول، نوآوری مداوم، ارائه مداوم محصولات جدید به بازار که نیازهای مصرف‌کننده را برآورده می‌کند و در عین حال کیفیت را بهبود می‌بخشد، و در نتیجه توسط مصرف‌کنندگان به خاطر سپرده می‌شود، که پایه و اساس ساخت یک برند است. دوم، گوانگهوا وییه همچنین به نمایش تصویر برند eSUN از طریق بازاریابی اهمیت زیادی می‌دهد و با شرکت گسترده در نمایشگاه‌های حرفه‌ای جهانی و فعالیت‌های بازاریابی، آگاهی از برند را افزایش می‌دهد.

در حال حاضر، eSUN بیش از 50 نماینده در سطح جهان دارد و شبکه بازاریابی آن بیش از 100 کشور را پوشش می‌دهد. در سال 2019، eSUN شروع به ساخت پلتفرم تجارت الکترونیک فرامرزی خود کرد و فروشگاه‌های تجارت الکترونیک آن که مستقیماً اداره می‌شوند، اکنون بیش از 15 کشور در آمریکای شمالی، اروپا و آسیا را پوشش می‌دهند. افزایش سریع پلتفرم‌های تجارت الکترونیک فرامرزی آنلاین به گسترش بیشتر نفوذ برند eSUN کمک می‌کند.

یانگ ییهو افزود: «در واقع، با توسعه بازار مواد مصرفی چاپ سه‌بعدی در کشور من، بسیاری از رقبایی که می‌خواهند به سرعت وارد این صنعت شوند، به برندسازی توجه نمی‌کنند. همه از همان برند «ساخت چین» استفاده می‌کنند، به این معنی که حداقل در ظاهر، محصولات شما همگن هستند. همگنی منجر به جنگ قیمت می‌شود. با ساخت برند eSUN، ما از رقابت همگن و جنگ قیمت‌های داخلی اجتناب کرده‌ایم، قدرت چانه‌زنی بالاتر و سود معقولی به دست آورده‌ایم و بنابراین ما را قادر ساخته‌ایم تا به طور مداوم در تحقیق و توسعه سرمایه‌گذاری کنیم، کیفیت را بهبود بخشیم، محصولات را نوآوری کنیم و یک چرخه مطلوب تشکیل دهیم.»

این چرخه‌ی مفید، منبع مداومی از انگیزه برای رشد و توسعه‌ی خود را برای eSUN فراهم کرده است. در حال حاضر، سبد محصولات eSUN شامل دو دسته‌ی اصلی است: فیلامنت‌ها برای چاپگرهای سه‌بعدی FDM و رزین‌های حساس به نور برای چاپگرهای سه‌بعدی فوتوپلیمر SLA/DLP/LCD، با بیش از ۹۰ زیرمحصول. علاوه بر این، این شرکت به طور فعال در حال توسعه‌ی مواد پودری پلیمری مانند پلی‌لاکتیک اسید و پلی‌کاپرولاکتون برای چاپگرهای سه‌بعدی پودری است.

یانگ ییهو با اطمینان کامل در مورد آینده چاپ سه بعدی صحبت می‌کند. او معتقد است که پس از سال‌ها توسعه، چاپ سه بعدی وارد دوره‌ای از رشد سریع شده است و به تدریج تمرکز خود را از تولید نمونه اولیه به تولید قطعات نهایی، از کاربردهای مصرفی به کاربردهای صنعتی، از تولید دسته‌ای کوچک به تولید انبوه و از مواد تکی به راه‌حل‌های یکپارچه تغییر می‌دهد. مدل‌های تجاری جدیدی در پاسخ به این روند در حال ظهور هستند. در حال حاضر، چه جایگزینی روش‌های تولید ناکارآمد با صنایع سنتی با استفاده از چاپ سه بعدی باشد و چه توسعه مدل‌های تجاری جدید از طریق چاپ سه بعدی+، چشم‌اندازهای گسترده‌ای وجود دارد.

با نگاهی به آینده تا سال ۲۰۲۴، بر اساس روندهای توسعه و پویایی صنعت چاپ سه‌بعدی، eSUN به حفظ فلسفه تجاری «موقعیت‌یابی متمایز و نوآوری باز» ادامه خواهد داد و با تمرکز بر مواد جدید، فناوری‌های جدید و کاربردهای جدید، محصولات جدید متنوع را توسعه داده و به توسعه برند با کیفیت بالا دست خواهد یافت.

به طور خاص، eSUN به طور جامع عملکرد چاپ پرسرعت مواد خود را بهینه خواهد کرد و از مواد عمومی به مواد مهندسی و کاربردی تکامل می‌یابد و محصولاتی با کیفیت بالا، مقرون به صرفه و با ردپای کربن کم را در اختیار کاربران صنعت قرار می‌دهد. همزمان، به فناوری‌ها و فرآیندهای جدید خواهد پرداخت و از نقاط قوت خود در تحقیق و توسعه و کاربرد مواد پلی‌لاکتیک اسید (PLA) برای توسعه مواد چاپ پودری SLS بهره خواهد برد، صنعتی‌سازی چاپ پودری PLA را محقق می‌کند و جایگزینی سبزتر و سازگارتر با محیط زیست را در اختیار صنعت قرار می‌دهد. علاوه بر این، eSUN به طور فعال در زمینه‌های کاربردی متعددی مانند تولید هوشمند، دندانپزشکی، الکترونیک خودرو، محوطه‌سازی در فضای باز، ایمپلنت‌های پزشکی و پزشکی توانبخشی گسترش خواهد یافت و از نوآوری در مواد برای رهبری و پیشبرد توسعه کارآمدتر و پایدارتر صنعت چاپ سه‌بعدی استفاده خواهد کرد.

مواد مصرفی چاپ سه بعدی eSUN

۲. گسترش کاربردهای پایین‌دستی و بررسی حوزه‌های رشد جدید برای مواد زیستی.

طبق گزارش European Plastics، در سال ۲۰۲۱، ظرفیت تولید جهانی مواد زیست تخریب‌پذیر ۱.۵۵۳ میلیون تن بوده است، در حالی که میزان تولید جهانی محصولات پلاستیکی ۳۹۰ میلیون تن بوده است.

این شکاف بزرگ به معنای چشم‌انداز وسیع بازار است.

در بحبوحه فشار جهانی مداوم برای ممنوعیت‌ها و محدودیت‌های پلاستیکی، پلی‌لاکتیک اسید (PLA)، به عنوان یکی از نویدبخش‌ترین مواد زیست‌تخریب‌پذیر، در سال‌های اخیر چرخه گسترش ظرفیت جهانی را تجربه کرده است. از سال ۲۰۲۰، شرکت‌های بین‌المللی مانند TotalEnergies Corbion و Natureworks و همچنین شرکت‌های داخلی مانند Fengyuan Group، Hisun Biomaterials، Jindan Technology، Kingfa Science & Technology و Wanhua Chemical، همگی در حال استقرار ظرفیت تولید جدید برای بهره‌برداری از این فرصت توسعه بوده‌اند.

یانگ ییهو معتقد است که اگرچه گسترش ظرفیت تولید مواد اولیه با سرعت بالایی در حال انجام است، اما جذب عرضه جدید تا پایان دوره ممکن است کافی نباشد.

یانگ ییهو گفت: «ارزیابی ما این است که ظرفیت تولید مواد اولیه بالادستی پلی‌لاکتیک اسید (PLA) نسبتاً سریع در حال افزایش است، اما اگر کاربردهای پایین‌دستی آن رونق نگیرد، بازار پایین‌دستی ممکن است جذب چنین افزایش زیادی در تولید مواد اولیه را دشوار بیابد.» «در واقع، ما از اوایل سال ۲۰۰۶ توجه خود را به توسعه سناریوهای کاربردی پایین‌دستی برای PLA و بازیافت شیمیایی مواد زائد آغاز کردیم، به این امید که حلقه‌های ضعیف در توسعه کلی صنعت را از این دو جنبه تکمیل کنیم. بنابراین، علاوه بر چاپ سه‌بعدی، ما به طور متوالی در زمینه‌های زیست‌پزشکی، الیاف سازگار با محیط زیست و محصولات زیست‌تخریب‌پذیر مستقر شده‌ایم و چهار طرح کاربردی اصلی را تشکیل داده‌ایم.»

یانگ ییهو توضیح داد: «در سال‌های اخیر، با ممنوعیت و محدودیت جهانی پلاستیک‌ها و بلوغ روزافزون فناوری مواد زیستی، به ویژه فناوری مواد پلی‌لاکتیک اسید (PLA)، ظرفیت بازار برای مواد زیست‌تخریب‌پذیر سازگار با محیط زیست به تدریج گسترش یافته است. ما همچنین تلاش بیشتری را برای گسترش کاربردها در این زمینه انجام داده‌ایم. اکنون، محصولات زیست‌تخریب‌پذیر یکبار مصرف و محصولات الیاف سازگار با محیط زیست ما پس از مواد مصرفی چاپ سه‌بعدی به دومین عامل رشد بزرگ تبدیل شده‌اند و محصولات لاکتات ما که از طریق بازیافت شیمیایی تولید می‌شوند نیز به رشد سریعی دست یافته‌اند. شرکت‌های بزرگ داخلی تولیدکننده مواد مقاوم در برابر نور از محصولات لاکتات درجه الکترونیکی ما استفاده می‌کنند. حجم فعلی زیاد نیست، اما چشم‌انداز کاربرد امیدوارکننده است.»

طبق گزارش موقت ۲۰۲۳ گوانگهوا وییه، بخش مواد زیست‌تخریب‌پذیر سازگار با محیط زیست این شرکت (شامل محصولات زیست‌پزشکی، الیاف سازگار با محیط زیست و زیست‌تخریب‌پذیر) در دوره گزارش‌دهی به رشد درآمد قوی دست یافت و نسبت به سال گذشته ۱۶۱.۵۳ درصد افزایش یافت.

«مدل فناوری نوآوری تولید مشترک با پیکربندی X منحصر به فرد ما به ما کمک می‌کند تا به تنوع در منابع مواد اولیه و محصولات نهایی دست یابیم و در نتیجه عملکردهای خط تولید را غنی‌تر کنیم، به طور موثر کارایی سیستم تولید را بهبود بخشیم و مصرف انرژی و هزینه‌ها را کاهش دهیم. ما می‌توانیم لاکتید را از دو ماده اولیه، اسید لاکتیک یا اسید پلی‌لاکتیک بازیافتی، تولید کنیم و سپس آن را برای تولید مواد زیستی مختلف، بیشتر پلیمریزه کنیم. به عنوان مثال، با در نظر گرفتن اسید پلی‌لاکتیک بازیافتی، لاکتید خالص به دست آمده می‌تواند برای مرحله پلیمریزاسیون بعدی برای تولید اسید پلی‌لاکتیک، پلی‌کاپرولاکتون یا پلی‌ال‌ها استفاده شود، در حالی که محصولات جانبی با خلوص کم می‌توانند با اتانول واکنش دهند تا استرهای لاکتات شیمیایی خالص تولید کنند، یا لاکتید با خلوص بالا می‌تواند مستقیماً به عنوان ماده اولیه برای تولید استرهای لاکتات با خلوص بالا استفاده شود.»یانگ ییهو افزود.

الیاف استیپل پلی لاکتیک اسید، فیلامنت، پارچه نبافته

۳. خرید شرکت هنگتیان چانگ‌جیانگ، شتاب جدیدی به تولید الیاف سازگار با محیط زیست می‌بخشد.

الیاف پلی‌لاکتیک اسید (PLA) سابقه طولانی در کاربرد در صنعت نساجی دارند. در اوایل سال ۱۹۸۹، شرکت Kanebo ژاپن با Shimadzu برای توسعه الیاف PLA ریسیده شده خالص Lactron™ و نوع ترکیبی آن Corn Fiber™ (که از آن به عنوان "الیاف ذرت" نام برده می‌شود) همکاری کرد که در بازی‌های زمستانی ناگانو در سال ۱۹۹۸ به نمایش گذاشته شد.

متعاقباً، به نظر می‌رسید که «الیاف ذرت» به یک روند محبوب تبدیل شده است. با این حال، به دلیل آب‌دوستی ضعیف، شکنندگی بالا و حس زبری و سختی، الیاف اولیه پلی‌لاکتیک اسید نتوانست مقیاس کاربرد خود را گسترش دهد و در عوض به عنوان یک نوع الیاف خاص در زمینه نساجی مورد استفاده قرار گرفت.

در سال‌های اخیر، در بحبوحه ممنوعیت‌ها و محدودیت‌های جهانی در مورد پلاستیک، روند «سبز» به صنعت نساجی نیز رسیده است. شرکت‌ها و برندهای بزرگ شروع به تمرکز بر مواد اولیه و تصاحب بازار حفاظت از محیط زیست کرده‌اند و الیاف پلی‌لاکتیک اسید بار دیگر توجه صنعت نساجی را به خود جلب کرده است.

یانگ ییهو یادآوری کرد که گوانگهوا وییه کاوش در مورد الیاف پلی‌لاکتیک اسید (PLA) و کاربردهای آن را در سال ۲۰۰۶ آغاز کرد. با این حال، به دلیل زنجیره صنعتی طولانی، ادغام کل زنجیره با تمرکز صرف بر بخش مواد اولیه دشوار بود و در نتیجه نتوانست به ظرفیت تولید در مقیاس بزرگ دست یابد. از سال ۲۰۲۰، گوانگهوا وییه مشاهده کرده است که بازار کاربرد الیاف PLA تحت حمایت سیاست‌ها به طور فزاینده‌ای فعال می‌شود و بنابراین تلاش‌های خود را در این راستا از سر گرفته است.

«در سال ۲۰۲۱، ما یک توافق‌نامه همکاری استراتژیک با شرکت هنگتیان چانگ‌جیانگ امضا کردیم تا همکاری در زمینه‌هایی مانند اصلاح مواد اولیه، فرآوری الیاف، گسترش کاربرد و بازیافت الیاف را تقویت کنیم. پس از سه سال همکاری، ما پایه محکمی برای همکاری با هنگتیان چانگ‌جیانگ بنا نهادیم و به نتایج خوبی دست یافتیم. در سال ۲۰۲۳، فروش ما در بازار الیاف سازگار با محیط زیست به سرعت رشد کرد و از طریق همکاری بین دو طرف، هنگتیان چانگ‌جیانگ نیز به سود رسید. تصادفاً، گروه الیاف هنگتیان قصد داشت سهام خود را در هنگتیان چانگ‌جیانگ واگذار کند، بنابراین ما این بخش از سهام را تصاحب کردیم. اکنون، هنگتیان چانگ‌جیانگ با هویت جدید Yisheng New Materials به عضویت Guanghua Weiye درآمده است.»

طبق گزارش‌ها، در نیمه اول سال ۲۰۱۸، شرکت Yisheng New Materials در ساخت اولین خط تولید جهان با تولید سالانه ۱۰،۰۰۰ تن پلی‌لاکتیک اسید سنتز شده از لاکتید و الیاف پلی‌لاکتیک اسید ذوب‌ریسی شده، پیشگام شد. فناوری انحصاری و ثبت شده "پلی‌لاکتیک اسید ذوب‌ریسی شده" این شرکت، هزینه‌های مصرف انرژی را بدون برش ۳۰٪ کاهش می‌دهد و می‌تواند ۲۱۰۰ یوان در هر تن در هزینه‌های کلی صرفه‌جویی کند.

«در انتهای زنجیره صنعتی بالادستی، ما یک مرکز تولید سنتز لاکتید با ظرفیت ۵۰۰۰ تن در سال در شیائوگان، هوبئی ساخته‌ایم. علاوه بر استفاده از اسید لاکتیک به عنوان ماده اولیه، می‌توانیم از اسید پلی‌لاکتیک بازیافتی به عنوان ماده اولیه برای تولید لاکتید نیز استفاده کنیم. در انتهای زنجیره صنعتی پایین‌دستی، فناوری Yisheng New Materials از لاکتید به عنوان ماده اولیه برای تولید الیاف اسید پلی‌لاکتیک استفاده می‌کند. به این ترتیب، ما یک ارتباط بالادستی و پایین‌دستی در زنجیره صنعتی ایجاد کرده‌ایم و به مزایای مکمل در سطح فناوری دست یافته‌ایم.»

یانگ ییهو هنگام صحبت در مورد این خرید گفت: «از طریق این خرید، ما شکاف ظرفیت در حوزه الیاف پلی‌لاکتیک اسید را پر کرده‌ایم، طرح چهار کاربرد اصلی: زیست‌پزشکی، چاپ سه‌بعدی، الیاف سازگار با محیط زیست و محصولات زیست‌تخریب‌پذیر را تکمیل کرده‌ایم و یک زنجیره صنعتی حلقه بسته سبز از لاکتید پلی‌لاکتیک اسید بازیافتی شیمیایی تا تولید الیاف پلی‌لاکتیک اسید ذوب‌ریسی ایجاد کرده‌ایم.»

نمودار چرخه الیاف PLA

۴. توسعه بازیافت مواد شیمیایی برای ایجاد یک زنجیره صنعتی حلقه بسته سبز.

در سال ۲۰۰۶، در حالی که بازار بر زیست‌تخریب‌پذیری پلی‌لاکتیک اسید و تبلیغ مزایای آن در زمینه محصولات یکبار مصرف متمرکز بود، شرکت گوانگهوا وییه (Guanghua Weiye) به تحقیقات بازیافت شیمیایی مواد پلی‌لاکتیک اسید پرداخت.

آیا بازیافت شیمیایی پلی‌لاکتیک اسید (PLA)، که یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر است، معنادار است؟

یانگ ییهو گفت:«تخریب، تا حدی، به معنای نوعی اتلاف نیز هست.»

در سال ۲۰۱۲، پس از شش سال پیشرفت‌های تکنولوژیکی، گوانگهوا وییه رسماً درخواست ثبت اختراع برای «روشی برای تهیه لاکتید تصفیه‌شده از پلی‌لاکتیک اسید بازیافتی» ارائه داد که در سال ۲۰۱۴ با موفقیت اعطا شد. این فناوری که برای اولین بار در جهان ارائه شده است، می‌تواند لاکتید با خلوص بالا را از پلی‌لاکتیک اسید بازیافتی به دست آورد و از محصولات جانبی آن نیز می‌توان برای تولید استرهای مختلف اسید لاکتیک استفاده کرد و مشکل جهانی بازیافت و استفاده مجدد از مواد زیست‌تخریب‌پذیر را حل کرد و یک زنجیره صنعتی حلقه بسته برای تشکیل اقتصاد «چرخشی سبز» ایجاد کرد.

در همین حال، در سال‌های اخیر، صنعت به طور فزاینده‌ای متوجه دفع ناکافی پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر در پایان عمرشان شده است. طبق «گزارش تحقیقاتی ارزیابی اثرات زیست‌محیطی و پشتیبانی از سیاست‌ها در مورد پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر» که به طور مشترک توسط دانشگاه تسینگهوا و سینوپک منتشر شده است، ۹۶.۷۷٪ از پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر در کشور من در نهایت سوزانده و دفن می‌شوند، ۳.۱٪ به محیط زیست نشت می‌کنند و تنها ۰.۰۰۷٪ وارد تأسیسات دفع بیولوژیکی پایین‌دست می‌شوند و کاملاً تجزیه می‌شوند.

دستورالعمل‌های SUP کمیسیون اروپا که در سال ۲۰۲۱ منتشر شد، ممنوعیت استفاده از پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر اکسیداتیو، پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر و پلاستیک‌های کمپوست‌پذیر را در محصولات پلاستیکی یکبار مصرف پیشنهاد کرد؛ دستورالعمل PPW که در سال ۲۰۲۲ منتشر شد، الزام می‌کند که تمام بسته‌بندی‌ها تا سال ۲۰۳۰ باید قابل بازیافت یا قابل استفاده مجدد باشند؛ و مقررات پیشنهادی مربوط به خودروهای فرسوده (ELV) که در سال ۲۰۲۳ منتشر شد، افزایش استفاده از مواد بازیافتی در خودروهای جدید را پیشنهاد کرد و تصریح کرد که خودروهای جدید باید حداقل ۲۵٪ پلاستیک بازیافتی داشته باشند.

این سیاست‌ها به این معنی است که اتحادیه اروپا از مفاهیم کاهش پلاستیک، بازیافت و استفاده مجدد حمایت می‌کند. با این حال، اجرای این سیاست‌ها همچنین گسترش ظرفیت تولید شرکت‌های پلاستیک زیست‌تخریب‌پذیر را محدود می‌کند، که این سوال را مطرح می‌کند: آیا هنوز آینده‌ای برای پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر وجود دارد؟

یانگ ییهو معتقد است که در زمینه خنثی‌سازی کربن، منبع زیستی پلی‌لاکتیک اسید (PLA) معنادار و ارزشمند است. بنابراین، ما باید از مزایای ترسیب کربن زیستی PLA و حفاظت از محیط زیست بیشتر استفاده کنیم. از یک سو، باید محصولات بادوام PLA، مانند لوازم التحریر بادوام PLA و لیوان‌های سرامیکی براق PLA با تقلید بالا را توسعه و ترویج دهیم؛ از سوی دیگر، باید بر بازیافت و استفاده مجدد پس از استفاده تأکید کنیم.

«از دیدگاه فنی، بازیافت شیمیایی پلی‌لاکتیک اسید (PLA) نسبت به سایر پلاستیک‌ها مانند PET و TPU مزایایی دارد. دلیل این امر این است که PLA فقط یک مونومر، لاکتید، دارد که می‌توان آن را بازیافت و خالص‌سازی کرد تا لاکتید با خلوص بالا به دست آید. از دیدگاه اقتصادی، بازیافت PLA می‌تواند جایگزین برخی از مواد اولیه نشاسته‌ای و قندی شود که می‌تواند مشکل رقابت مواد اولیه PLA با منابع انسانی برای غذا را تا حدودی در آینده کاهش دهد.»

«از منظر بازیافت، می‌توانیم بر اساس کیفیت زباله در سه جهت پیش برویم: زباله‌های با کیفیت بالا، مانند زباله‌های صنعتی، می‌توانند از طریق دانه‌بندی مجدد، مانند پرک‌های بطری، که حتی می‌توانند پس از دانه‌بندی مجدد به عنوان مواد اولیه فیبر استفاده شوند، به صورت فیزیکی بازیافت شوند یا با افزودنی‌ها برای استفاده با کیفیت پایین‌تر اصلاح شوند. برای زباله‌هایی که در حین استفاده و دفع تا حدی تخریب شده‌اند و منجر به کاهش قابل توجه وزن مولکولی شده‌اند، می‌توان از بازیافت شیمیایی برای تجزیه آنها به مونومرها استفاده کرد که سپس می‌توانند برای تولید اسید پلی‌لاکتیک (PLA) دوباره پلیمریزه شوند یا با اتانول واکنش داده شوند تا استرهای اسید لاکتیک تولید کنند. برای زباله‌های بسیار بی‌کیفیت، که نه بازیافت فیزیکی و نه شیمیایی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، بازیافت بیولوژیکی از طریق کمپوست صنعتی می‌تواند آنها را به دی اکسید کربن و آب تجزیه کند و به آنها اجازه دهد دوباره در فتوسنتز شرکت کنند. یانگ ییهو پیشنهاد داد که ترکیب آلی بازیافت فیزیکی و شیمیایی می‌تواند منبع بسیار مهمی از مواد اولیه برای تولید PLA در آینده باشد.»

امروز، خط تولید بازیافت شیمیایی ۵۰۰۰ تن در سال شرکت گوانگهوا وییه برای تولید لاکتید، صنعتی و اعتبارسنجی شده است. یانگ ییهو فاش کرد که این شرکت همچنین قصد دارد در آینده ظرفیت بازیافت شیمیایی پلی‌لاکتیک اسید خود را در خارج از کشور گسترش دهد.