كاربيوس تحول نفايات المنسوجات إلى مواد خام: إعادة التدوير البيولوجي للبولي إيثيلين تيريفثاليت من الألياف إلى الألياف تنتقل إلى السوق

كاربيوس تنقل إعادة التدوير البيولوجي للبولي إيثيلين تيريفثاليت من الألياف إلى الألياف خارج المختبر

راهنت كاربيوس طويلاً على إزالة بلمرة البولي إيثيلين تيريفثاليت إنزيميًا ووصلت إلى نقطة تحول جديدة: إعادة تدوير ألياف البوليستر من الألياف إلى الألياف أصبحت قوية بما يكفي لـالترخيص التجاري لقطاع المنسوجات.

في مصنعها التجريبي بكليرمون فيران، أكملت الشركة 100 دفعة إنتاج من rPET المعاد تدويره بيولوجيًا من تيارات نفايات المنسوجات المعقدة، محققة أكثر من 95% تحويل خلال 24 ساعة وعوائد مونومر مماثلة لتلك الناتجة عن نفايات التغليف.

بالنسبة للعلامات التجارية والمحولين الذين يبحثون عن بديل عن «البوليستر المعاد تدويره» المعتمد على الزجاجات، يمثل هذا تحولًا هيكليًا: يمكن لنفايات المنسوجات نفسها أن تصبح المادة الخام الرئيسية للبولي إيثيلين تيريفثاليت للألياف الجديدة، بدلاً من المنافسة مع زجاجات المشروبات.

من مشروع CE-PET البحثي إلى المتانة على المستوى الصناعي

بدأت رحلة كاربيوس مع المنسوجات قبل إنجاز المصنع التجريبي الأخير بوقت طويل.

من خلال مشروع CE-PET البحثي، الممول جزئيًا من ADEME ضمن برنامج الاستثمارات للمستقبل في فرنسا، تحققت الشركة من صحة عملية إعادة تدوير البولي إيثيلين تيريفثاليت الإنزيمية على نفايات المنسوجات على المستوى التجريبي.

في ذلك المشروع قامت كاربيوس بـ:

• تحسين إنزيم عالي الأداء مخصص لإزالة بلمرة نفايات البولي إيثيلين تيريفثاليت البلاستيكية والنسيجية.
• إثبات الأداء القابل للتكرار على المستوى التجريبي وتحديد عمليات الوحدة للتوسع إلى المصنع التجريبي الصناعي.
• إنتاج زجاجات شفافة 100% r-PET وألياف بولي إيثيلين تيريفثاليت بيضاء من نفايات المنسوجات المختلطة والملونة، مع اجتياز الزجاجات اختبارات التحقق من الاتصال بالأغذية.

أكدت هذه النتائج أن عملية C‑ZYME™ نفسها المستخدمة للزجاجات والصواني يمكنها التعامل مع المنسوجات الاستهلاكية الغنية بالبولي إيثيلين تيريفثاليت، وهو قطاع يمثل حوالي 60% من استخدام البولي إيثيلين تيريفثاليت العالمي ويُسترد حاليًا بشكل سيئ.

تحضير المنسوجات: حل مشكلة «النقاط الصلبة»

توسيع إعادة التدوير من الألياف إلى الألياف ليس مجرد مشكلة كيميائية.

الأزرار والسحابات والرقع والمواد المختلطة تهدد كفاءة الإنزيم ووقت تشغيل المفاعل。

لمعالجة ذلك، بنت كاربيوس خط تحضير منسوجات آلي محمي ببراءة اختراع يدمج التقطيع والاستخراج متعدد الخطوات للنقاط الصلبة، محولاً الملابس المستعملة وقصاصات القطع إلى مادة خام جاهزة للإنزيم بشكل متسق。

يتميز الخط بـ:

• التعامل مع جميع مراحل التحضير في عملية مستمرة واحدة.
• توفير 300 كجم من المنسوجات في الساعة كمادة جاهزة لإزالة البلمرة.
• توفير منصة تطوير للعمل مع مشغلي الجمع والفرز على مواصفات المدخلات وحدود التلوث。

بالنسبة لإعادة التدوير والفرازين، يعد هذا أمرًا مهمًا من الناحية التشغيلية。

بدلاً من خطوط المعالجة المسبقة اليدوية المخصصة، يمكنهم الاتصال بمفهوم تحضير مصمم من البداية حول إعادة تدوير البولي إيثيلين تيريفثاليت الإنزيمي ويمكن تكراره على المستوى شبه الصناعي。

الدائرية من الألياف إلى الألياف: أول ملابس معاد تدويرها بيولوجيًا بالكامل

جاء الدليل الأكثر وضوحًا في عام 2024، عندما كشفت كاربيوس واتحاد يضم باتاغونيا وبوما وأون وبي في إتش كورب وسالومون عن أول ملابس في العالم مصنوعة بالكامل من نفايات المنسوجات باستخدام إعادة التدوير البيولوجي من الألياف إلى الألياف。

في ذلك العرض التوضيحي:

• تمت إزالة بلمرة نفايات المنسوجات الاستهلاكية إلى لبنات بناء البولي إيثيلين تيريفثاليت، حمض التريفثاليك المنقى (PTA) وأحادي إيثيلين غليكول (MEG)، في موقع كاربيوس التجريبي。
• قام الشركاء الخارجيون بإعادة بلمرة المونومرات وغزل الخيوط ونسج القماش إلى تي شيرت رياضي。
• تطابق البوليستر الناتج مع جودة البكر، واندمج بسلاسة في خطوط تصنيع المنسوجات الحالية。

تم إنتاج الملابس دون أي بولي إيثيلين تيريفثاليت مشتق من الزجاجات، مواجهة مباشرة الوضع الحالي حيث تأتي الغالبية العظمى من «البوليستر المعاد تدويره» من زجاجات المشروبات ولا يُعاد تدوير سوى حوالي 1% من الألياف إلى ألياف جديدة。

المرساة الصناعية: مصنع إعادة التدوير البيولوجي للبولي إيثيلين تيريفثاليت في لونغلافيل

تحتاج إعادة التدوير من الألياف إلى الألياف إلى قدرة على المستوى الصناعي لتتجاوز الكبسولات الاستعراضية。

يُبنى أول مصنع تجاري لإعادة التدوير البيولوجي للبولي إيثيلين تيريفثاليت في لونغلافيل، فرنسا لمعالجة 50,000 طن سنويًا من نفايات البولي إيثيلين تيريفثاليت المحضرة، أي ما يعادل ملياري زجاجة ملونة أو 2.5 مليار صينية طعام أو 300 مليون تي شيرت。

صُمم المصنع لـ:

• استخدام إزالة البلمرة الإنزيمية لتحويل تيارات نفايات البولي إيثيلين تيريفثاليت المختلطة - بما في ذلك الصواني متعددة الطبقات والملونة وغير الشفافة ومنسوجات البوليستر - إلى مونومرات。
• تقديم مادة خام بديلة للبولي إيثيلين تيريفثاليت القائم على الوقود الأحفوري لتطبيقات التغليف والمنسوجات。
• توفير كميات كبيرة للعملاء اعتبارًا من 2026، رهناً بمعالم التمويل النهائية والتشغيل。

سلسلة إمداد منسوجات مخصصة

لضمان المواد الخام للمنسوجات، وقعت كاربيوس مذكرة تفاهم مع نوفيل فيبر تكستايل تغطي 5,000 طن سنويًا من منسوجات البوليستر المحضرة اعتبارًا من نهاية 2026 لمدة خمس سنوات أولية。

تشغل نوفيل فيبر تكستايل موقع فرز وتحضير شبه صناعي بطاقة 1,000 طن سنويًا افتُتح في 2023، مع خطط للتوسع إلى 20,000–30,000 طن في 2026。

ستُورد نفايات المنسوجات المحضرة في فرنسا إلى لونغلافيل لإزالة البلمرة الإنزيمية، مما يضع المصنع صراحة كمركز لـإعادة تدوير البولي إيثيلين تيريفثاليت من الألياف إلى الألياف على المستوى الصناعي。

دفعة الترخيص: من الألياف إلى الألياف لمعالجي المنسوجات العالميين

مدعومة بـ100 دفعة من المصنع التجريبي، وسّعت كاربيوس الآن عرض الترخيص الخاص بها إلى سوق المنسوجات。

تفيد الشركة بأن عملية إزالة البلمرة الإنزيمية لنفايات البولي إيثيلين تيريفثاليت الغنية بالمنسوجات:

• تصل إلى أكثر من 95% تحويل خلال 24 ساعة على تيارات المنسوجات الاستهلاكية المعقدة。
• توفر PTA وMEG بجودة البكر بعوائد مكافئة لمعالجة نفايات التغليف。
• تظهر أداءً قابلاً للتكرار عبر 100 دفعة تمثيلية صناعيًا。

الآثار الملموسة على المطاحن والمحولين هي:

• يمكن لـالمعالجين الوصول إلى مونومرات rPET قادرة على إعادة البلمرة إلى خيوط أو ألياف قصيرة بخصائص ميكانيكية تشبه البكر。
• تكتسب العلامات التجارية طريقًا لالبوليستر المعاد تدويره عالي الجودة لا يعتمد على تيارات الزجاجات، بما يتماشى مع الضغوط التنظيمية لـجمع المنسوجات المنفصل في الاتحاد الأوروبي اعتبارًا من 1 يناير 2025。
• يمكن لـمعالجي النفايات إضافة مسارات إنزيمية للكسور الغنية بالمنسوجات التي تُحرق أو تُعاد تدويرها حاليًا إلى منتجات أدنى。

الجغرافيا الاستراتيجية والشراكات

لا تقتصر طموحات كاربيوس من الألياف إلى الألياف على فرنسا。

يُصوَّر مصنع لونغلافيل على أنه أول منشأة لإعادة التدوير البيولوجي للبولي إيثيلين تيريفثاليت في العالم، بينما ستبني مشروع مشترك مع وانكاي نيو ماتيريالز في الصين مصنعًا آخر لإعادة التدوير البيولوجي للبولي إيثيلين تيريفثاليت بطاقة 50,000 طن، مع بدء البناء المقرر في 2026 والتشغيل المستهدف في 2027。

على الجانب النهائي، تتوقع اتفاقية متعددة السنوات لعام 2025 مع إندوراما فينتشرز وميشلان أن يزود لونغلافيل مونومرات معاد تدويرها بيولوجيًا لـخيوط r-PET التقنية المستخدمة في تعزيز الإطارات، مما يشير إلى أن rPET من الدرجة النسيجية الناتج عن إعادة التدوير الإنزيمي سيدخل أيضًا الأقمشة الصناعية المتطلبة。

ما تعنيه إعادة التدوير البيولوجي من الألياف إلى الألياف لسلسلة قيمة المنسوجات

للغازلين والنساجين:

• التكافؤ في الجودة مع البولي إيثيلين تيريفثاليت البكر يعني الحد الأدنى من الاضطراب في عمليات البثق والغزل والتكسية。
• القدرة على تحديد جودة المونومر بدلاً من الاعتماد على حبيبات معاد تدويرها ميكانيكيًا متغيرة يمنح مزيدًا من التحكم في أداء الخيوط。

للعلامات التجارية وتجار التجزئة:

• توفر إعادة التدوير البيولوجي من الألياف إلى الألياف للبولي إيثيلين تيريفثاليت مسارًا موثوقًا لتحقيق أهداف المحتوى المعاد تدويره وتحويل النفايات دون الإضرار بأنظمة الزجاجة إلى الزجاجة。
• يمكن لإزالة البلمرة الإنزيمية التعامل مع النفايات المنسوجة الملونة والمخلوطة والمعقدة، مما يوسع نطاق مخططات إرجاع الملابس إلى ما بعد التيارات الواضحة أحادية المادة。

لإعادة التدوير والفرازين:

• يحدد خط التحضير الآلي وشراكة نوفيل فيبر تكستايل نموذجًا قابلاً للتكرار: فرز صناعي بالإضافة إلى معالجة مسبقة مخصصة، تغذي مصانع إعادة التدوير البيولوجي الإقليمية عبر عقود طويلة الأجل。
• مع انتشار الترخيص، قد تظهر مراكز إقليمية في أسواق أخرى، مدعومة بمشاريع الاتحاد الأوروبي مثل LIFE Cycle of PET، التي تهدف صراحة إلى إثبات إعادة التدوير الإنزيمي للبولي إيثيلين تيريفثاليت على المستوى قبل الصناعي ودعم ترخيص التكنولوجيا。

رسالة كاربيوس إلى قطاع المنسوجات واضحة: لم يعد البوليستر مضطرًا لأن يكون مادة ذات اتجاه واحد。

من خلال الجمع بين هندسة الإنزيمات وتحضير المواد الخام الآلي وإزالة البلمرة على المستوى التجاري، تنتقل إعادة التدوير البيولوجي للبولي إيثيلين تيريفثاليت من الألياف إلى الألياف من مشروع بحثي إلى خيار تشغيلي يحتاج صناع القرار في مجال المنسوجات الآن إلى أخذه في الاعتبار ضمن استراتيجيات التوريد والنفايات وتصميم المنتجات。