Tái chế nhựa muốn đi xa phải bắt đầu từ thiết kế và chất lượng nguyên liệu

Trong nhiều năm, tái chế thường được nhìn như bước xử lý cuối cùng của một sản phẩm nhựa sau khi bị thải bỏ. Cách nhìn này khiến phần lớn sự chú ý dồn vào máy nghiền, máy rửa, dây chuyền tạo hạt hoặc các công nghệ xử lý mới. Tuy nhiên, một sản phẩm có được tái chế hiệu quả hay không lại thường được quyết định sớm hơn, ngay từ khâu thiết kế, lựa chọn vật liệu và tổ chức thu gom.

Đây là vấn đề quan trọng trong bối cảnh ngành nhựa phải đồng thời đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, yêu cầu giảm chất thải và áp lực cắt giảm phát thải. Nhựa vẫn có vai trò lớn trong bao bì, y tế, điện tử, xây dựng và vận tải, nhưng vòng đời của nhiều sản phẩm còn ngắn trong khi hệ thống thu hồi chưa theo kịp tốc độ sử dụng. Báo cáo Global Plastics Outlook của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) cho biết chỉ khoảng 9% chất thải nhựa trên toàn cầu được tái chế vào năm 2019. Con số này cho thấy khoảng cách giữa khả năng sản xuất nhựa và năng lực đưa vật liệu trở lại nền kinh tế vẫn rất lớn.

Giải pháp vì vậy không nằm ở một công nghệ đơn lẻ. Tái chế nhựa cần được xem là một chuỗi liên kết, trong đó thiết kế sản phẩm, thu gom, phân loại, làm sạch, tái chế, kiểm soát chất lượng và đầu ra thị trường có quan hệ trực tiếp với nhau.

Tái chế nhựa đang vướng từ trước khi rác được đưa vào nhà máy

Về nguyên tắc, nhựa nhiệt dẻo có thể được nung nóng và gia công lại nhiều lần. Những loại phổ biến như polyethylene terephthalate (PET), polyethylene mật độ cao (HDPE), polypropylene (PP) hay polyethylene mật độ thấp (LDPE) đều có các dòng sản phẩm và ứng dụng tái chế nhất định. Nhưng khả năng tái chế trong phòng thí nghiệm hoặc trên dây chuyền không đồng nghĩa với việc mọi sản phẩm làm từ các vật liệu này đều dễ dàng được thu hồi ngoài thực tế.

Một bao bì có thể gồm nhiều lớp vật liệu để tăng độ bền, chống ẩm hoặc bảo vệ thực phẩm. Một sản phẩm khác có thể gắn nhãn, nắp, keo, màu và phụ gia khiến việc phân loại trở nên phức tạp. Khi các loại nhựa khác nhau bị trộn lẫn, chất lượng hạt tái sinh thường không ổn định. Vật liệu sau xử lý có thể bị suy giảm tính cơ học, đổi màu hoặc còn tạp chất, từ đó chỉ phù hợp với một số ứng dụng có yêu cầu thấp hơn.

Khó khăn tiếp theo là chất thải nhựa thường không xuất hiện dưới dạng một dòng nguyên liệu sạch. Bao bì sau sử dụng có thể dính thực phẩm, hóa chất, đất hoặc các chất hữu cơ khác. Nếu khâu thu gom và lưu giữ không phù hợp, giá trị của phế liệu giảm trước khi đến cơ sở tái chế. Với doanh nghiệp, điều này làm tăng chi phí phân loại, rửa và xử lý nước thải; với nhà tái chế, nó làm tăng rủi ro về chất lượng và an toàn sản phẩm.

Vì thế, câu hỏi không nên chỉ là “có thể tái chế loại nhựa này không”, mà cần mở rộng thành “có thể thu gom, phân loại và tái chế loại nhựa này ở quy mô thương mại hay không”. Đây là khác biệt giữa khả năng kỹ thuật và tính khả thi của cả hệ thống.

Ba mắt xích quyết định chất lượng hạt nhựa tái sinh

Thiết kế để giảm số lượng vật liệu khó tách

Thiết kế bao bì có ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí tái chế. Những sản phẩm sử dụng ít loại vật liệu hơn, có cấu trúc dễ tháo rời, nhãn và mực in phù hợp với quy trình xử lý sẽ thuận lợi hơn khi đi vào dòng tái chế. Việc lựa chọn màu cũng có ý nghĩa. Nhựa màu đen hoặc màu quá sẫm có thể gây khó khăn cho một số hệ thống nhận diện và phân loại quang học, đồng thời làm giảm khả năng tạo ra hạt tái sinh có màu sáng.

Thiết kế cho tái chế không có nghĩa là đơn giản hóa sản phẩm một cách máy móc. Bao bì vẫn phải đáp ứng yêu cầu bảo quản, độ bền, an toàn và hiệu quả sử dụng. Vấn đề là các tiêu chí này cần được cân nhắc cùng với giai đoạn sau sử dụng. Nếu một tính năng làm tăng khả năng bảo vệ sản phẩm nhưng khiến bao bì gần như không thể phân loại hoặc tái chế, doanh nghiệp cần đánh giá đầy đủ chi phí môi trường và chi phí xử lý phát sinh.

Thu gom và phân loại đúng dòng vật liệu

Phân loại tại nguồn giúp giảm mức độ lẫn tạp chất và hạn chế việc các loại nhựa không tương thích bị trộn vào cùng một dòng. Đây là khâu thường phụ thuộc vào hạ tầng đô thị, thói quen của người tiêu dùng, mạng lưới thu gom phi chính thức và cơ chế tài chính dành cho đơn vị thực hiện.

Trong thực tế, các cơ sở thu gom có thể sử dụng nhiều phương pháp, từ phân loại thủ công đến thiết bị tách bằng từ tính, sàng, khí động học hoặc nhận diện quang học. Mỗi phương pháp có giới hạn riêng và hiệu quả còn phụ thuộc vào thành phần chất thải đầu vào. Không có thiết bị nào có thể bù đắp hoàn toàn cho một dòng nguyên liệu bị trộn lẫn, ẩm bẩn hoặc thiếu thông tin về nguồn gốc.

Đối với doanh nghiệp sản xuất, việc ký hợp đồng thu hồi hoặc mua phế liệu không chỉ nên dựa trên khối lượng. Độ ổn định, độ sạch, tỷ lệ tạp chất và khả năng truy xuất của nguyên liệu cũng cần được đưa vào tiêu chí giao nhận. Đây là nền tảng để nhà tái chế kiểm soát quy trình và để bên sử dụng hạt tái sinh dự đoán được chất lượng đầu vào.

Kiểm soát quy trình tạo hạt và ứng dụng đầu ra

Nhựa tái sinh không phải là một sản phẩm đồng nhất. Chất lượng phụ thuộc vào loại polymer, lịch sử sử dụng, mức độ phân hủy, phụ gia, màu sắc và công nghệ xử lý. Quy trình thường bao gồm nghiền, rửa, sấy, tách tạp chất, đùn và cắt hạt, nhưng thông số cụ thể phải được điều chỉnh theo từng dòng nguyên liệu.

Kiểm soát chất lượng có thể bao gồm kiểm tra độ ẩm, độ sạch, chỉ số chảy, khối lượng riêng, màu sắc, độ bền và các chỉ tiêu khác tùy ứng dụng. Với nhựa dùng cho sản phẩm tiếp xúc thực phẩm, yêu cầu an toàn còn cao hơn đáng kể. Không thể mặc nhiên xem mọi loại hạt tái sinh là phù hợp cho mọi sản phẩm chỉ vì chúng cùng thuộc một nhóm polymer.

Doanh nghiệp sử dụng nguyên liệu tái sinh cũng cần xác định ứng dụng phù hợp thay vì chỉ đặt mục tiêu thay thế một tỷ lệ nhựa nguyên sinh. Nếu yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm không tương thích với chất lượng đầu vào, tỷ lệ phế phẩm và nguy cơ khiếu nại có thể tăng. Khi đó, lợi ích môi trường dự kiến bị giảm bởi lượng nguyên liệu, năng lượng và thời gian phải dùng để sản xuất lại.

Công nghệ mới mở rộng lựa chọn, nhưng không xóa được bài toán thu gom

Tái chế cơ học hiện là con đường phổ biến đối với nhiều dòng nhựa tương đối sạch và được phân loại tốt. Phương pháp này có ưu điểm là quy trình quen thuộc, có thể triển khai ở nhiều quy mô, nhưng chất lượng vật liệu thường chịu ảnh hưởng bởi nhiệt, tạp chất và sự suy giảm polymer sau nhiều vòng gia công.

Tái chế hóa học hoặc tái chế tiên tiến tìm cách biến polymer thành các phân tử nhỏ hơn, nguyên liệu trung gian hoặc hóa chất có thể dùng để sản xuất vật liệu mới. Một số công nghệ được nghiên cứu nhằm xử lý các dòng nhựa khó tái chế bằng cơ học, trong đó có vật liệu nhiều lớp hoặc hỗn hợp. Tuy nhiên, hiệu quả kinh tế, nhu cầu năng lượng, yêu cầu đầu vào, kiểm soát phát thải và khả năng triển khai ở quy mô lớn cần được đánh giá riêng cho từng công nghệ.

Không nên xem tái chế hóa học là phương án thay thế tự động cho việc giảm sử dụng, tái sử dụng hoặc tái chế cơ học. Nếu nguyên liệu đầu vào quá bẩn, quá phân tán hoặc phải vận chuyển quá xa, chi phí và tác động môi trường có thể tăng. Báo cáo của Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc về chấm dứt ô nhiễm nhựa cũng nhấn mạnh sự cần thiết của cách tiếp cận toàn hệ thống, gồm giảm các sản phẩm không cần thiết, thiết kế lại, tái sử dụng và cải thiện quản lý chất thải.

Các công nghệ phân hủy sinh học cũng cần được phân biệt rõ với tái chế. Một vật liệu có khả năng phân hủy trong điều kiện công nghiệp cụ thể không có nghĩa là nó sẽ tự phân hủy nhanh trong môi trường tự nhiên. Nếu bị trộn vào dòng nhựa truyền thống, vật liệu này thậm chí có thể làm giảm chất lượng của mẻ tái chế. Thông tin về điều kiện nhiệt độ, độ ẩm, vi sinh vật và thời gian xử lý vì vậy phải được thể hiện minh bạch.

Doanh nghiệp cần thay đổi cách tính chi phí và trách nhiệm

Trong mô hình tuyến tính, doanh nghiệp mua nguyên liệu, sản xuất, bán hàng và ít quan tâm đến giai đoạn sau tiêu dùng. Mô hình tuần hoàn đòi hỏi cách tính khác. Chi phí thiết kế bao bì, thu hồi, phân loại, kiểm nghiệm, xử lý tạp chất và bảo đảm đầu ra của vật liệu tái sinh đều có thể trở thành một phần của quyết định sản phẩm.

Điều này không chỉ liên quan đến các nhà tái chế. Nhà sản xuất bao bì có thể giảm gánh nặng cho khâu sau sử dụng bằng cách hạn chế cấu trúc khó tách và cung cấp thông tin vật liệu rõ ràng. Nhãn hàng có thể tạo nhu cầu ổn định cho hạt tái sinh thông qua tiêu chuẩn mua hàng và hợp đồng dài hạn, thay vì chỉ mua khi giá thấp hơn nhựa nguyên sinh. Nhà bán lẻ có thể hỗ trợ điểm thu hồi và truyền đạt hướng dẫn phân loại dễ hiểu cho người tiêu dùng.

Cơ chế trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất, thường được gọi là EPR, là một công cụ chính sách nhằm gắn trách nhiệm của doanh nghiệp với giai đoạn sau tiêu dùng. Hiệu quả của cơ chế này phụ thuộc vào cách xác định đối tượng chịu trách nhiệm, phương pháp tính nghĩa vụ, tiêu chuẩn tái chế, tính minh bạch của dòng tiền và khả năng giám sát kết quả. Nếu chỉ ghi nhận khối lượng thu gom mà không kiểm tra chất lượng xử lý hoặc điểm đến cuối cùng, hệ thống có thể tạo ra số liệu đẹp nhưng giá trị môi trường hạn chế.

Ở cấp độ doanh nghiệp, dữ liệu cũng trở thành yếu tố quan trọng. Việc theo dõi khối lượng vật liệu đưa vào, tỷ lệ hao hụt, tỷ lệ phế phẩm, nguồn gốc hạt tái sinh và khả năng tái chế của sản phẩm giúp doanh nghiệp đưa ra quyết định thực tế hơn. Đây là phần giao nhau giữa quản trị chuỗi cung ứng, yêu cầu môi trường và các cam kết ESG.

Thị trường hạt tái sinh cần niềm tin cùng với nhu cầu

Một trong những trở ngại của nhựa tái sinh là người mua thường lo ngại về độ ổn định. Nếu mỗi lô hàng có màu sắc, chỉ số chảy hoặc độ sạch khác nhau, nhà sản xuất sẽ khó duy trì thông số trên dây chuyền. Vì vậy, thị trường không chỉ cần thêm nguồn cung; thị trường cần nguồn cung có thể dự đoán.

Tiêu chuẩn kỹ thuật, quy trình lấy mẫu, kiểm nghiệm độc lập và hồ sơ truy xuất có thể giúp giảm bất cân xứng thông tin giữa nhà tái chế và bên sử dụng. Những công cụ này không thay thế kiểm soát sản xuất, nhưng tạo cơ sở để các bên thống nhất yêu cầu trước khi giao dịch. Với các ứng dụng có yêu cầu cao, doanh nghiệp cần xác định rõ giới hạn sử dụng và trách nhiệm của từng bên.

Giá cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến quyết định mua. Hạt tái sinh phải cạnh tranh với nhựa nguyên sinh, trong khi chi phí thu gom, làm sạch và kiểm soát chất lượng có thể cao. Tuy nhiên, việc chỉ so sánh giá mua trên mỗi kilogram chưa phản ánh đầy đủ. Khả năng đáp ứng yêu cầu khách hàng, giảm rủi ro nguyên liệu, đáp ứng quy định môi trường và duy trì thị trường xuất khẩu cũng có thể tạo ra giá trị kinh doanh.

Về dài hạn, nhu cầu ổn định từ các nhãn hàng và nhà sản xuất sẽ quan trọng không kém năng lực của các cơ sở tái chế. Khi đầu ra được bảo đảm bằng tiêu chuẩn rõ ràng và hợp đồng phù hợp, doanh nghiệp tái chế mới có cơ sở đầu tư vào thiết bị, kiểm nghiệm và đào tạo nhân lực.

Từ một dòng chất thải thành một chuỗi giá trị

Tái chế nhựa không nên được đánh giá bằng số lượng máy móc được lắp đặt hoặc khối lượng nhựa thu gom riêng lẻ. Một hệ thống chỉ tạo ra kết quả bền vững khi vật liệu được thu hồi đúng cách, xử lý an toàn, chuyển thành sản phẩm có chất lượng phù hợp và tiếp tục được thu hồi ở cuối vòng đời tiếp theo.

Điều đó đòi hỏi sự phối hợp giữa nhà thiết kế, nhà sản xuất, đơn vị thu gom, cơ sở tái chế, cơ quan quản lý và người tiêu dùng. Mỗi bên đều có một phần trách nhiệm, nhưng không bên nào có thể tự giải quyết toàn bộ vấn đề. Công nghệ giúp mở rộng khả năng xử lý; chính sách tạo động lực và giới hạn; còn thị trường quyết định liệu vật liệu tái sinh có thật sự được sử dụng hay không.

Trong quá trình chuyển sang kinh tế tuần hoàn, ngành nhựa sẽ phải chuyển từ tư duy “sản xuất rồi xử lý” sang tư duy quản lý vòng đời. Những sản phẩm được thiết kế để sử dụng hợp lý, thu hồi thuận tiện và tái chế có kiểm soát sẽ có nhiều cơ hội tồn tại hơn trong một thị trường ngày càng chú trọng hiệu quả tài nguyên. Tái chế, vì vậy, không bắt đầu ở cuối đường dây chuyền. Nó bắt đầu từ quyết định đầu tiên về vật liệu và kết thúc chỉ khi vật liệu đó có thể quay trở lại một chu trình sử dụng mới.