Phần 1 - Phương pháp cân khối lượng là gì?

Phương pháp cân bằng khối lượng là gì?

Phương pháp cân bằng khối lượng (còn được gọi là phương pháp cân bằng khối lượng) là một chuỗi sản phẩm cho phép theo dõi tổng lượng nguyên liệu thô có các đặc tính nhất định (chẳng hạn như vật liệu có nguồn gốc từ sinh khối hoặc từ nhựa tái chế) khi chúng di chuyển trong quá trình sản xuất. hệ thống hoặc chuỗi cung ứng và đảm bảo phân bổ hợp lý các nguyên liệu thô này cho thành phẩm.

*出典：バイオプラスチック導入ロードマップ -持続可能なプラスチックの利用に向けて-（環境省、経済産業省、農林水産省、文部科学省）（令和3年1月）

Phương pháp cân bằng khối lượng là một khuôn khổ để đảm bảo độ chính xác bằng cách kiểm soát cẩn thận sự cân bằng giữa nguyên liệu thô nhận được làm đầu vào và sản phẩm cuối cùng được tạo ra làm đầu ra. Ví dụ: giả sử chúng ta trộn 4 tấn nguyên liệu thô có nguồn gốc từ sinh khối với 8 tấn nguyên liệu thô có nguồn gốc từ dầu mỏ để tạo ra 12 tấn sản phẩm cuối cùng. Dựa hoàn toàn vào tỷ lệ pha trộn, chúng tôi đã sản xuất được 12 tấn sản phẩm có nguồn gốc từ sinh khối là 33% (hoặc một phần ba). Tuy nhiên, theo phương pháp cân bằng khối lượng, chúng ta có thể phân bổ 4 trong số 12 tấn đó được chỉ định là sản phẩm 100% có nguồn gốc sinh khối, trong khi 8 tấn còn lại được chỉ định là nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ.

Phương pháp tách biệt
Thuật ngữ tách biệt đề cập đến phương pháp sản xuất thông thường trong đó nguyên liệu thô nhận được làm đầu vào được sử dụng nguyên trạng, không sửa đổi, trong các sản phẩm được sản xuất làm đầu ra. Đây là cách mọi thứ đã được thực hiện theo truyền thống. Trong ví dụ được thảo luận ở trên, 12 tấn sản phẩm được sản xuất từ 33% (hoặc một phần ba) thành phần có nguồn gốc sinh khối sẽ được bán theo cách đó—như 12 tấn sản phẩm có nguồn gốc sinh khối 33%.
Ngoài ra còn có một số cách tiếp cận khác; để biết thêm chi tiết, hãy xem Chuỗi hành trình sản phẩm là gì? (liên kết)

Do đó, ngay cả đối với các quy trình sản xuất trong đó nguyên liệu thô có nguồn gốc từ sinh khối được pha trộn với nguyên liệu thô có nguồn gốc từ dầu mỏ, việc áp dụng phương pháp cân bằng khối lượng cho phép một phần sản phẩm cuối cùng—tỷ lệ với tỷ lệ nguyên liệu có nguồn gốc sinh khối trong hỗn hợp đầu vào— được chỉ định hoàn toàn có nguồn gốc từ sinh khối.

Lưu ý rằng ISO 22095:2020(en) Chuỗi hành trình sản phẩm - Thuật ngữ và mô hình chung đề cập đến phương pháp cân bằng khối lượng là mô hình cân bằng khối lượng; đây là một trong một số mô hình hiện có để quản lý chuỗi cung ứng xuyên suốt cái được gọi là chuỗi hành trình sản phẩm, bao gồm chế biến và hậu cần ở tất cả các giai đoạn từ nguyên liệu thô đến sản phẩm cuối cùng.

Các phương pháp cân bằng khối lượng trong đời sống hàng ngày

Phương pháp cân bằng khối lượng đã bắt đầu xâm nhập vào nhiều lĩnh vực công nghiệp, bao gồm một số lĩnh vực đóng vai trò quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày: chứng nhận FSC trong ngành giấy và bột giấy, chứng nhận RSPO cho dầu cọ và chứng nhận thương mại công bằng cho hạt ca cao và các sản phẩm tương tự chỉ là một vài ví dụ về việc áp dụng ngày càng phổ biến các kỹ thuật cân bằng khối lượng.

Ví dụ, trong trường hợp dầu cọ, việc cân bằng cẩn thận khối lượng đầu vào dầu cọ được chứng nhận với khối lượng đầu ra của sản phẩm cuối cùng cho phép kiểm soát nguồn cung cấp dầu cọ được chứng nhận trên toàn bộ thị trường, ngay cả khi dầu cọ không được chứng nhận. được pha trộn với dầu cọ được chứng nhận từ các đồn điền được RSPO chứng nhận trong quá trình hậu cần.

Khi khách hàng ưu tiên lựa chọn các sản phẩm dầu cọ được chứng nhận RSPO, nhu cầu về dầu cọ được chứng nhận RSPO sẽ tăng trên toàn thị trường, dẫn đến ngày càng có nhiều đồn điền được chứng nhận RSPO—và thúc đẩy toàn bộ chuỗi cung ứng hướng tới mô hình bền vững.

Ưu điểm của phương pháp cân bằng khối lượng

Nhựa sinh khối gặp phải một số nhược điểm: chúng yêu cầu thiết bị sản xuất chuyên dụng và nguyên liệu thô chuyên dụng, chỉ áp dụng cho một số loại sản phẩm hạn chế và sự phổ biến của chúng trên toàn thị trường khá chậm. Việc áp dụng các phương pháp cân bằng khối lượng cho các sản phẩm nhựa cho phép các nhà sản xuất lựa chọn thay thế dần các vật liệu hiện có bằng các nguồn tài nguyên bền vững hơn, một sự phát triển đầy hứa hẹn trên con đường hướng tới các xã hội trung hòa carbon trong tương lai. Những ưu điểm chính của sản xuất nhựa cân bằng khối lượng bao gồm:

プラスチックに対してもマスバランス方式を適用させる、主なメリットは以下の通りです。

• Giảm dấu chân môi trường: Thúc đẩy việc sử dụng các vật liệu có nguồn gốc sinh khối làm giảm mức tiêu thụ tài nguyên nhiên liệu hóa thạch. Hơn nữa, CO2 trong khí quyển vẫn được cố định trong quá trình tăng trưởng sinh khối và—miễn là sinh khối được tái sản xuất—việc đốt sinh khối không làm tăng CO2 trong khí quyển, do đó giúp cắt giảm lượng khí thải CO2 nói chung.* Ngoài ra, kế hoạch này không chỉ giới hạn ở nguồn gốc sinh khối thành phần: nó cũng có thể được sử dụng để kết hợp các nguồn tài nguyên có nguồn gốc từ chất thải.

  *Nguồn: Lưu thông tài nguyên nhựa (MOE)

• Sử dụng các quy trình thông thường tại các cơ sở hiện có: Ngoài việc trộn các chất có nguồn gốc sinh khối vào nguyên liệu đầu vào, không cần sửa đổi quy trình sản xuất; Cơ sở vật chất và quy trình hiện có có thể được sử dụng theo cùng cách thức và điều kiện như trước đây. Điều này đảm bảo rằng các đặc tính vật lý và các đặc tính khác của sản phẩm tương đương với các đặc tính vật lý và đặc tính khác của sản phẩm tương đương với các sản phẩm thông thường. Ngược lại, phương pháp sản xuất theo phương pháp phân tách đòi hỏi sự tách biệt hoàn toàn giữa các thành phần có nguồn gốc từ sinh khối và các thành phần có nguồn gốc từ dầu mỏ; điều này làm tăng thêm các bước quy trình bổ sung rườm rà như chia nhỏ các thùng sản xuất và tạm dừng sản xuất để làm sạch các thùng khi chuyển đổi giữa nguyên liệu sinh khối và nguyên liệu dầu mỏ.
• Áp dụng cho nhiều loại sản phẩm: Phương pháp cân bằng khối lượng cho phép đưa sinh khối vào nhiều loại quy trình sản xuất khác nhau—bao gồm các quy trình liên quan đến các nguyên liệu mà theo truyền thống khó có được từ sinh khối (chẳng hạn như các chất dẫn xuất cần nhiều quy trình riêng biệt để sản xuất) , trong đó naptha có lẽ là ví dụ cơ bản nhất.

Những thách thức của phương pháp cân bằng khối lượng

Mặc dù có nhiều ưu điểm nêu trên, việc áp dụng các phương pháp cân bằng khối lượng cũng đặt ra một số thách thức, bao gồm:

• Khả năng truy xuất nguồn gốc và độ tin cậy: Một khuôn khổ đáng tin cậy mạnh mẽ—bao trùm toàn bộ chuỗi cung ứng để xác minh rằng các nguyên liệu phái sinh sinh khối được kết hợp đúng cách vào các quy trình sản xuất, rằng các sản phẩm được sản xuất được phân bổ hợp lý cho các chỉ định khác nhau và các điều khoản quan trọng khác được duy trì—là điều kiện tiên quyết thiết yếu cho các hoạt động cân bằng khối lượng. Tiêu chuẩn vàng để đảm bảo độ tin cậy là theo đuổi việc đánh giá và chứng nhận bởi các tổ chức chứng nhận quốc tế bên ngoài như ISCC, RED cert và RSB.
• Nhận thức: Bởi vì triết lý cân bằng khối lượng còn tương đối mới nên các nhà sản xuất phải theo đuổi nỗ lực tiếp cận cộng đồng để giáo dục người tiêu dùng và các đối tác doanh nghiệp. Trước đây, các quy trình chứng nhận sinh khối xác định hàm lượng sinh khối dựa trên tỷ lệ thành phần có nguồn gốc sinh khối thực sự có trong sản phẩm và sản phẩm được dán nhãn với số liệu thống kê về hàm lượng sinh khối được xác định theo cách này. Điều này phù hợp với sản xuất dựa trên sự phân chia thông thường, trong đó hàm lượng sinh khối được hiển thị của sản phẩm trên thực tế trùng với tỷ lệ sinh khối chứa trong đó. Ngược lại, trong phương pháp cân bằng khối lượng, hàm lượng sinh khối được xác định bằng cách phân bổ và chỉ định, như đã thảo luận ở trên, và đây sẽ là một khái niệm mới và xa lạ đối với nhiều người tiêu dùng. Trong tương lai, điều quan trọng là phải thay đổi cách thể hiện và hiển thị hàm lượng sinh khối cũng như cách định vị và mô tả sản phẩm.
• Kinh tế: Mặc dù phương pháp cân bằng khối lượng giúp các nhà sản xuất dễ dàng kết hợp các nguyên liệu có nguồn gốc sinh khối vào quy trình sản xuất của họ hơn, nhưng thực tế đáng tiếc là nhiều nguyên liệu có nguồn gốc từ sinh khối vẫn đắt hơn đáng kể so với các nguyên liệu thay thế từ dầu mỏ. Khi các sản phẩm có nguồn gốc từ sinh khối tiếp tục thâm nhập dần dần vào các thị trường hiện tại, chúng tôi kỳ vọng sẽ thấy sản lượng nguyên liệu thô có nguồn gốc từ sinh khối tăng lên, giúp các nhà sản xuất cung cấp hàng hóa với mức giá dễ tiếp cận hơn.

Vật liệu nhựa sử dụng các thành phần có nguồn gốc từ sinh khối thông qua phương pháp cân bằng khối lượng (được chứng nhận ISCC PLUS)

Asahi Kasei đang phát triển nhựa kỹ thuật sử dụng các thành phần có nguồn gốc từ sinh khối thông qua phương pháp cân bằng khối lượng. Các vật liệu này đã đạt được chứng nhận theo ISCC PLUS*, một chương trình chứng nhận quốc tế cho các sản phẩm bền vững.

PPE sử dụng nguyên liệu thô có nguồn gốc sinh khối

Nhựa PPE được cải tiến XYRON™ của chúng tôi đã đạt chứng nhận ISCC PLUS là vật liệu PPE có thành phần bao gồm methanol/phenol có nguồn gốc từ sinh khối theo phương pháp cân bằng khối lượng.
Do nhựa PPE được chứng nhận sinh khối vẫn giữ được các đặc tính tương đương với nhựa PPE thông thường có nguồn gốc từ dầu mỏ (bao gồm khả năng chịu nhiệt, chống cháy, trọng lượng nhẹ, cách điện, độ ổn định về kích thước và khả năng hấp thụ nước thấp), chúng có thể giúp đạt được tính bền vững trong nhiều lĩnh vực ứng dụng.

Nhựa TENAC™ POM sử dụng nguyên liệu thô sinh khối

Bằng cách đạt được chứng nhận ISCC PLUS, chúng tôi có thể sản xuất và bán nhựa POM sử dụng nguyên liệu thô bền vững được chỉ định theo phương pháp cân bằng khối lượng.
Bằng cách áp dụng phương pháp cân bằng khối lượng, chúng tôi có thể hỗ trợ khách hàng trên toàn thế giới trong nỗ lực đạt được sự bền vững trong khi vẫn duy trì hiệu suất tuyệt vời của nhựa POM (đặc tính ma sát và mài mòn, độ bền và độ cứng, khả năng chống dầu và dung môi hữu cơ, v.v.) .

*ISCC (Chứng nhận Carbon và Bền vững Quốc tế) là một hệ thống chứng nhận quốc tế cung cấp các giải pháp thực hiện và chứng nhận chất thải và nguyên liệu thô còn sót lại, năng lượng tái tạo phi sinh học cũng như vật liệu và nhiên liệu carbon tái chế. ISCC PLUS là hệ thống chứng nhận chủ yếu bao gồm các vật liệu carbon dựa trên sinh học được sản xuất bên ngoài EU và cung cấp trên toàn cầu, đồng thời để quản lý và đảm bảo nguyên liệu thô bền vững trong chuỗi cung ứng.