소개
화학적 재활용 기술은 플라스틱 폐기물을 단순히 다시 녹이는 것이 아니라 폴리머의 화학 구조를 변화시켜 단량체, 폴리머 또는 화학 원료로 전환하는 일련의 공정입니다. 주로 기계적 재활용이 어렵거나 오염되었거나 다층 구조이거나 경제성이 없는 플라스틱 스트림의 보완 수단으로 사용됩니다.
플라스틱 가공 측면에서 화학적 재활용은 새로운 폴리머 생산의 “상류”에 위치하며, 출력을 폴리머 단계(예: 정제 용해), 단량체 단계(해중합) 또는 원료 단계(열분해 및 가스화)로 되돌릴 수 있습니다. 이 기술은 필름, 라미네이트 포장, 혼합 폴리올레핀, 일부 폴리에스터 및 polyurethane 스트림과 같은 재활용이 어려운 소재를 처리할 수 있는 경로를 제공하기 때문에 빠르게 확장되었습니다.
이 분야는 기술적으로 다양하고 상업적으로 불균등합니다. 열분해가 가장 잘 알려진 전환 경로이며, 솔볼리시스/해중합은 PET과 같은 깨끗하고 단일 폴리머 폐기물에 대한 선호되는 단거리 방법입니다. 동시에 많은 경로가 에너지 집약적이고 광범위한 선별 및 정제가 필요하며 경제성, 배출 제어 및 제품 품질 보증에서 어려움을 겪을 수 있기 때문에 이 분야는 여전히 논쟁의 대상입니다.
역사와 발전
화학적 재활용은 단일 발명에서 비롯된 것이 아니라 오래된 석유화학 및 폴리머 가공 개념에서 발전했습니다. 특히 중요한 세 가지 이정표는 다음과 같습니다:
- 초기 해중합 및 솔볼리시스 연구는 특정 축합 폴리머, 특히 PET와 폴리아미드가 재중합에 적합한 단량체 또는 중간체로 화학적으로 분해될 수 있음을 확립했습니다.
- 열분해 및 가스화와 같은 열적 전환 경로는 정제 및 폐기물 에너지화 공학에서 개발 및 적용되어 혼합 플라스틱 스트림을 오일 유사 액체 또는 합성 가스로 전환할 수 있게 했습니다.
- 2010년대와 2020년대의 상업적 규모 확대는 포장 브랜드, 수지 생산자 및 석유화학 기업이 순환 원료와 고급 재활용 용량을 추구하면서 가속화되었습니다. 특히 폴리올레핀-rich 폐기물에 중점을 두었습니다.
최근 정책 및 시장 논의도 “화학적 재활용”이 단일 기술이 아니라 서로 다른 출력과 환경 프로필을 가진 광범위한 포괄 용어이기 때문에 더 명확한 정의, 질량 균형 회계 및 제품 인증을 추진하고 있습니다.
작동 원리
화학적 재활용 기술은 일반적으로 세 가지 주요 기능 범주로 나뉩니다:
- 정제 / 용해
- 해중합 / 솔볼리시스
- 열분해 및 가스화와 같은 열화학적 전환
정제 및 용해
용해 기반 재활용에서는 용매가 대상 폴리머를 선택적으로 용해하고 폴리머 사슬을 완전히 끊지 않고 additives, 염료 및 오염물을 제거합니다. 회수된 폴리머는 기계적으로 재활용된 많은 등급보다 버진 재료에 더 가까운 특성을 가진 recycled plastics로 재배합될 수 있습니다.
해중합 및 솔볼리시스
해중합은 열, 촉매, 용매 또는 반응제를 사용하여 폴리머를 단량체 또는 올리고머로 분해합니다. 일반적인 예로는 PET, nylon 및 일부 폴리우레탄과 같은 축합 폴리머에 대한 가수분해, 글리콜리시스, 메탄올리시스 및 아미노리시스가 있습니다.
열분해 및 가스화
열분해는 플라스틱을 산소가 없는 상태에서 열적으로 분해하여 열분해 오일, waxes 및 가스를 생성합니다. 가스화는 폐기물을 주로 일산화탄소와 수소로 구성된 syngas로 전환합니다. 이 경로는 기계적 재활용에 사용하기 어려운 혼합 폴리올레핀 폐기물 및 오염된 스트림에 특히 적합합니다.
주요 기술적 특성
화학 recycling plants은 일반적으로 단일 기계가 아닌 통합 공정 시스템으로 설계됩니다. 일반적인 라인에는 원료 준비, 크기 감소, 세척 또는 오염 제거, 반응기 전환, 제품 분리 및 다운스트림 업그레이드가 포함됩니다.
원료 요구 사항
- 용해 및 해중합은 일반적으로 더 깨끗하고 잘 선별된 입력 스트림을 요구합니다.
- 열분해는 혼합 폴리올레핀-rich 폐기물을 수용할 수 있지만 과도한 PVC, PET, 수분, 금속 및 불활성 물질은 제품 품질과 촉매 수명에 해를 끼칠 수 있습니다.
- 가스화는 더 광범위한 잔여 폐기물 분획을 허용하지만 일반적으로 가스 정화 및 합성 통합의 복잡성이 더 높습니다.
작동 조건
- 열분해는 일반적으로 산소가 없는 조건에서 수백 도 섭씨에서 작동하며, 체류 시간과 가열 속도가 제품 분포에 맞게 조정됩니다.
- 가스화는 일반적으로 열분해<|eos|>
참고 문헌
- •
Chemical recycling explained: an overview. (n.d.). Pryme cleantech. https://pryme-cleantech.com/chemical-recyclingLink
- •
Chemical recycling technologies: Pyrolysis, gasification.... (2026, April 29). European-recycling.com. https://european-recycling.com/chemical-recycling/Link
- •
Chemical recycling: An overview of technology, market growth, and.... (n.d.). S&P Global. https://energy.spglobal.com/rs/325-KYL-599/images/future-energy-outlooks-special-report-chemical-recycling-2021.pdfLink
- •
Chemical recycling Q&A. (n.d.). Sustainable Packaging Coalition. https://sustainablepackaging.org/wp-content/uploads/2024/06/SPC-Chemical-Recycling-Q_A.pdfLink
- •
Introduction to chemical recycling. (n.d.). Sustainable Packaging Coalition. https://sustainablepackaging.org/wp-content/uploads/2023/08/SPC-101_Introduction-to-Chemical-Recycling.pdfLink
- •
Chemical recycling 101. (n.d.). British Plastics Federation. https://www.bpf.co.uk/plastipedia/chemical-recycling-101.aspxLink
- •
Chemical recycling: Comprehensive overview of methods.... (n.d.). CEVOOH. https://cevooh.cz/wp-content/uploads/2025/04/1.E-Chemical_recycling.pdfLink
- •
RSC sustainability. (n.d.). Royal Society of Chemistry. https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2026/su/d5su00505aLink
- •
What is happening in chemical recycling? (n.d.). Sternwald Systems. https://res.cloudinary.com/sternwald-systems/raw/upload/v1/hugoprd/ARTIKEL_ATTACH/D55E28516DA72D37E0531408060A7796/D1D338F7D400390C15013126044380DA/What%20Is%20Happening%20in%20Chemical%20Recycling_%20-%20KUint%2003%202021.pdfLink
- •
Chemical recycling. (2026, February 23). PlasticsEurope. https://plasticseurope.org/sustainability/circularity/recycling/chemical-recycling/Link
- •
Science & tech spotlight: Advanced plastic recycling. (n.d.). U.S. Government Accountability Office. https://www.gao.gov/products/gao-21-105317Link
- •
Chemical recycling: More pollution? Or a sustainability solution for.... (n.d.). Environmental Law Institute. https://www.eli.org/sites/default/files/files-pdf/DebateTEFMayJune2025.pdfLink
- •
Economic viability of chemical recycling. (n.d.). Publications Office of the European Union. https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/bitstream/JRC147061/JRC147061_01.pdfLink
- •
Chemical recycling of polymeric. (n.d.). Ministry of Industry and Trade of the Czech Republic. https://mpo.gov.cz/assets/cz/prumysl/chemicke-latky-a-smesi/reach-povinnosti-a-informace/2021/11/Zprava-Chemicka-recyklace.pdfLink
- •
d4gc03127j 11444..11467 ++. (n.d.). Royal Society of Chemistry. https://pubs.rsc.org/de-at/content/articlepdf/2024/gc/d4gc03127jLink
- •
Chemical recycling of plastics. (n.d.). European Circular Economy Stakeholder Platform. https://circulareconomy.europa.eu/platform/sites/default/files/2023-07/Chemical%20recycling%20of%20plastics_0.pdfLink
- •
Green chemistry. (n.d.). Royal Society of Chemistry. https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2024/gc/d4gc03127j?page=searchLink
- •
A new toolbox for materials recycling in industry and the.... (2026, April 16). Royal Society of Chemistry. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2026/su/d5su00505aLink
- •
El Dorado of chemical recycling. (n.d.). European Circular Economy Stakeholder Platform. https://circulareconomy.europa.eu/platform/sites/default/files/2019_08_29_zwe_study_chemical_recycling.pdfLink
- •
Chemical recycling: State of play. (n.d.). CHEM Trust. https://chemtrust.org/wp-content/uploads/Chemical-Recycling-Eunomia.pdfLink
- •
Chemical recycling: Tackling plastic waste. (2025, October 30). Shell. https://www.shell.com/business-customers/chemicals/chemical-recycling-tackling-plastic-waste.htmlLink
- •
3 chemical recycling v6. (n.d.). Royal Society of Chemistry. https://www.rsc.org/globalassets/22-new-perspectives/sustainability/progressive-plastics/explainers/rsc-explainer-6---chemical-recycling.pdfLink
- •
Andrew N. Rollinson, PhD Jumoke Oladejo, PhD. (n.d.). University of Cincinnati. https://www.eng.uc.edu/~beaucag/Classes/PlasticsInACircularEconomy/Chapter3Regulations/Chemical%20Recycling%20CR-Technical-Assessment_June-2020_for-printing.pdfLink
- •
Fundamental, technical and environmental overviews of plastic.... (2024, November 25). Royal Society of Chemistry. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2024/gc/d4gc03127jLink
- •
Chemical recycling in. (n.d.). Netherlands Enterprise Agency. https://www.rvo.nl/sites/default/files/2024-02/online-version_Chemical-Recycling-in-Circular-Perspective-Aug23.pdfLink
- •
Chemical recycling of bioplastics: Technical opportunities to preserve.... (2022, December 12). Royal Society of Chemistry. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2022/gc/d2gc02244cLink
- •
Plastic waste utilization via chemical recycling: Approaches, limitations, and the challenges ahead. (n.d.). Wiley. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1002/cite.202300042Link
- •
Chemical recycling: Savior or saboteur? (2024, February 21). Earth Day. https://www.earthday.org/chemical-recycling-savior-or-saboteur/Link
- •
Chemical recycling and its environmental impacts. (2022, September 28). Environmental Health News. https://www.ehn.org/chemical-recyclingLink
- •
Current state of chemical recycling of plastic waste: A focus on the Italian experience. (2025, February 5). MDPI. https://www.mdpi.com/2071-1050/17/3/1293Link
- •
Fundamental, technical and environmental overviews of plastic chemical recycling. (2024, November 25). Royal Society of Chemistry. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/gc/d4gc03127jLink
- •
Chemical recycling. (n.d.). Umweltbundesamt. https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/5750/publikationen/hgp_chemischesrecycling_englisch_bf.pdfLink
- •
Status, potentials and risks of chemical recycling of waste plastics. (n.d.). Bundesamt für Umwelt. https://www.bafu.admin.ch/dam/de/sd-web/u0cGTewvralL/status-potentials-and-risks-of-chemical-recycling-of-waste-plastics.pdfLink
- •
Plastic waste utilization via chemical recycling: Approaches.... (2023, August 1). Wiley. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cite.202300042Link
- •
Expanding plastics recycling technologies: Chemical aspects, technology status and challenges. (n.d.). Royal Society of Chemistry. https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2022/gc/d2gc02588dLink
- •
Status, potentials and risks of. (n.d.). Bundesamt für Umwelt. https://www.bafu.admin.ch/dam/bafu/en/dokumente/international/externe-studien-berichte/status-potentials-and-risks-of-chemical-recycling-of-waste-plastics.pdf.download.pdf/risks-chemical-recycling-plastics.pdfLink
- •
Chemical recycling: A dangerous deception. (n.d.). https://static1.squarespace.com/static/5eda91260bbb7e7a4bf528d8/t/674f56482360216cb1c253c0/1733252686279/10-30-23_Chemical-Recycling-Report_web.pdfLink
- •
Chemical recycling of waste plastics: Current challenges and.... (2024, February 21). PMC. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12167860/Link