Một chiếc đinh tán có thể làm kẹt nền kinh tế tuần hoàn trị giá nghìn tỷ đô la như thế nào? Khoản nợ thiết kế đằng sau Green Machine

Vào tháng 3 năm 2023, tại Hội chợ intertextile Thượng Hải Xuân Hè, Edwin Keh, CEO của Viện Nghiên cứu Dệt may và Trang phục Hồng Kông (HKRITA), bước lên sân khấu và trình bày dữ liệu của một cỗ máy trước hàng trăm nhà cung cấp vải và đại diện thương hiệu trong khán phòng: trong vòng hai giờ, nó có thể phân hủy một chiếc áo pha poly-cotton cũ thành hai phần—sợi polyester đủ tinh khiết để kéo sợi trực tiếp, và bột cotton có thể gửi đi sản xuất sợi xenlulo tái sinh. Tỷ lệ thu hồi polyester vượt quá 97%. Không cần nước, không hóa chất độc hại, và toàn bộ thiết bị có thể vận hành bên trong một container vận chuyển tiêu chuẩn.

Phản ứng trong khán phòng chia làm hai phe. Những người kỹ thuật có đôi mắt sáng rực, hỏi về chi phí thiết bị và dữ liệu tiêu thụ năng lượng. Những người thương hiệu vỗ tay lịch sự, nhưng trong đầu họ đang tính toán một phương trình khác: để đưa chiếc áo cũ này vào máy một cách suôn sẻ, trước tiên họ phải tháo sợi chỉ polyester trên cổ áo—nếu đó là chỉ pha poly-cotton, thì không thể đơn giản cho thành phần cotton đi theo đường tái chế hóa học. Nếu áo còn có nút kim loại, nút nhựa, hoặc một hàng đinh tán trang trí từ xu hướng thời trang theo mùa, thì càng rắc rối hơn: một khi đinh tán lọt vào thiết bị mở xé, tệ nhất là gây dừng máy để vệ sinh, nặng hơn có thể làm hỏng lưỡi dao. Hướng dẫn ‘Jeans Redesign Guidelines’ năm 2019 của Quỹ Ellen MacArthur khuyến nghị rõ ràng không nên sử dụng đinh tán kim loại—không phải vì chúng không thân thiện với môi trường, mà vì chúng khó tháo rời. Cách làm thông thường của các nhà tái chế khi gặp đinh tán là cắt bỏ phần vải denim phía trên, đưa đi chôn lấp hoặc đốt.

Đây là khía cạnh nghịch lý nhất của nền kinh tế tuần hoàn dệt may. Công nghệ phòng thí nghiệm đang tiến nhanh—Green Machine, bột hòa tan Circulose của Renewcell, tái chế dung môi của Worn Again, chỉ may tan nhiệt của Resortecs—mỗi công nghệ đều có thể kể một câu chuyện đẹp về đột phá kỹ thuật. Nhưng khi những công nghệ này bước vào thế giới thực, chúng va chạm không phải với một công nghệ khác, mà với một kẻ thù cũ kỹ hơn: sản phẩm đã khóa số phận tái chế của chính mình ngay ở giai đoạn thiết kế, và đằng sau các quyết định thiết kế là một bộ cơ chế phân phối lợi ích mà không ai sẵn lòng tự nguyện chi trả.

Điều bài viết này muốn làm là theo dõi ‘sự thất bại kết nối’ này và đào sâu hơn. Chúng ta bắt đầu từ một chiếc đinh tán đơn lẻ, tiến tới thực tế thương mại hóa của Green Machine, sau đó vòng qua bế tắc của tái chế giày thể thao, những tổn thất thầm lặng của bông Bangladesh, các thí nghiệm hợp tác xuyên ngành ở Thổ Nhĩ Kỳ, và cuối cùng quay trở lại một câu hỏi mà ngành công nghiệp chưa sẵn sàng đối mặt: khi công nghệ đã sẵn sàng, ai trả chi phí cho ‘thiết kế để tái chế’?

1. Green Machine thực sự giải quyết vấn đề gì—và vấn đề gì nó không giải quyết

Trước hết, hãy mổ xẻ công nghệ này. Ngành dệt may sản xuất khoảng 63 triệu tấn sợi polyester và 25 triệu tấn bông hàng năm, trong đó khoảng 15 triệu tấn được sử dụng trong các sản phẩm pha poly-cotton. Vải pha poly-cotton là một trong những giải pháp vải hiệu quả nhất về chi phí—polyester mang lại độ cứng và độ bền, cotton mang lại khả năng thấm hút và cảm giác tay—nhưng từ góc độ tái chế, nó là tệ nhất: tính chất hóa học và vật lý của hai loại sợi hoàn toàn khác nhau. Tái chế cơ học xé chúng thành hỗn hợp sợi ngắn không thể kéo thành sợi tốt; tái chế hóa học phải tách chúng trước, và các phương pháp thông thường hoặc tốn kém hoặc gây hại cho môi trường.

Đột phá của Green Machine nằm ở việc sử dụng ‘phương pháp thủy nhiệt’ để giải quyết đồng thời cả vấn đề tách và môi trường. Nó đưa vải dệt pha poly-cotton vào một lò phản ứng nhiệt độ cao, áp suất cao, thêm hóa chất xanh phân hủy sinh học, và tận dụng phản ứng khác nhau của polyester và cotton với điều kiện thủy nhiệt—polyester thủy phân thành monomer hoặc oligomer, cotton phân hủy thành bột cellulose—đạt được sự tách biệt trong một hệ thống khép kín. Nước và năng lượng nhiệt được tái chế, chỉ tiêu thụ một lượng nhỏ hóa chất xanh phân hủy sinh học. Theo dữ liệu từ sự hợp tác giữa H&M Foundation và HKRITA, tỷ lệ thu hồi polyester vượt quá 97%, và toàn bộ quá trình mất khoảng hai giờ.

Đây hiện là một trong số ít công nghệ tái chế trên toàn thế giới có thể xử lý đồng thời vải pha poly-cotton và đã đạt quy mô công nghiệp. PT. Kahatex, công ty dệt may lớn nhất Indonesia, lần đầu tiên đưa Green Machine vào hoạt động năm 2020, trở thành nhà máy đầu tiên trên thế giới thương mại hóa công nghệ này. Vào tháng 5 năm 2022, Kahatex bắt đầu vận hành thử nghiệm một hệ thống có công suất 25 tấn mỗi ngày. Nhà cung cấp vải denim ISKO cũng đã tham gia. H&M Foundation tuyên bố rằng ISS Group đang sử dụng Green Machine để tách polyester từ đồng phục đã qua sử dụng, hỗ trợ mục tiêu phát thải ròng bằng 0 toàn diện vào năm 2040.

Nhưng nếu chúng ta đặt Green Machine trên một trục ‘công nghệ - mở rộng quy mô - thương mại hóa,’ tọa độ hiện tại của nó là: nguyên lý kỹ thuật đã được xác nhận, nguyên mẫu công nghiệp đã hoạt động, nhưng còn một cây cầu chưa được xây dựng trước khi nó có thể thực sự thay đổi dòng chảy tái chế toàn cầu của vải pha poly-cotton. Cây cầu đó không phải là công nghệ—đó là nguyên liệu đầu vào.

Để vận hành Green Machine hết công suất, cần có nguồn cung ổn định 25 tấn vải pha poly-cotton sau tiêu dùng mỗi ngày. Câu hỏi đặt ra: những vải này đến từ đâu? Ai thu gom chúng? Ai thực hiện phân loại sơ bộ? Ai tháo khóa kéo, nút, đinh tán và nhãn mác? Ai trả tiền cho các quy trình này? Dưới chuỗi quản lý chất thải dệt may toàn cầu hiện tại, không có câu trả lời tiêu chuẩn cho những câu hỏi này. Nội dung của các thùng thu gom quần áo cũ rất đa dạng—áo thun 100% cotton, quần thể thao polyester, áo pha và thậm chí cả các mặt hàng phi dệt may như túi giả da và dép nhựa. Nếu không có một hệ thống tiền xử lý toàn diện có thể phân loại ‘nguyên liệu mà Green Machine có thể ăn,’ cỗ máy này chỉ có thể hoạt động hiệu quả trong các bài thuyết trình PowerPoint.

Đây là sự thật ẩn giấu đằng sau hào quang công nghệ: nút thắt cho việc mở rộng quy mô của Green Machine không phải là vấn đề kỹ thuật của chính nó, mà là vấn đề hệ thống của toàn bộ hệ thống quản lý chất thải dệt may. Nó giống như một cái dạ dày có chức năng tiêu hóa xuất sắc, nhưng không thể có đủ thức ăn đã được tiền xử lý tiêu chuẩn.

2. Vấn đề nguyên liệu đầu vào không phải vì công nghệ phân loại chưa đủ tốt—mà vì sản phẩm chưa bao giờ được thiết kế để tái chế ngay từ giai đoạn thiết kế

Về lý do tại sao nguồn cung nguyên liệu đầu vào không đủ, những giải thích phổ biến là ‘chi phí phân loại cao’ và ‘hệ thống thu gom không hoàn chỉnh.’ Cả hai đều đúng, nhưng chưa đủ sâu. Vấn đề thực sự là: một số lượng lớn hàng dệt may gia nhập thị trường tiêu dùng đã chứa ít nhất một yếu tố ngay từ giai đoạn thiết kế khiến hệ thống tái chế gặp sự cố.

Lấy vải denim làm ví dụ. ‘Jeans Redesign Guidelines’ đặt ra một tiêu chuẩn trung lập về mặt kỹ thuật cho các sản phẩm denim ‘được thiết kế để tái thiết kế’: tổng thành phần vải phải có ít nhất 98% sợi xenlulo tính theo trọng lượng. Điều đó có nghĩa là, nếu một chiếc quần jean muốn đi vào đường ống tái chế hóa học, các thành phần phi xenlulo—elastane (thường là spandex), chỉ may polyester, nhãn nylon, vải túi polyester—không được vượt quá 2% tổng số.

Khi ranh giới này được vạch ra, nó không còn chỉ là một gợi ý kỹ thuật nữa. Nó trở thành một ngưỡng tiếp cận thị trường. Một chiếc quần jean skinny chứa 5% elastane—một trong những kiểu bán chạy nhất của thời trang nhanh—bị loại khỏi nhãn ‘có thể tái chế’ ngay từ bản vẽ thiết kế. Không phải chất lượng kém; mà là con đường thiết kế tự nó đã đóng cửa lựa chọn tái chế.

Bây giờ hãy nhìn vào đinh tán kim loại. Mục 5.2.f của các yêu cầu tùy chọn trong ‘Jeans Redesign Guidelines’ khá thẳng thắn: khuyến nghị không sử dụng đinh tán kim loại. Lý do là các nhà tái chế phải đối mặt với hai thách thức khi tháo đinh tán—hoặc tốn nhiều công sức nhổ từng cái một, hoặc cắt trực tiếp phần vải xung quanh đinh tán. Cả hai lựa chọn đều tiêu hao tính khả thi kinh tế của việc tái chế. Tuy nhiên, trong lĩnh vực thiết kế trang phục, đinh tán không chỉ là thành phần chức năng; chúng là một phần của bản sắc thương hiệu. Loại bỏ đinh tán có nghĩa là từ bỏ một ngôn ngữ thiết kế. Đối với một số thương hiệu denim sử dụng đinh tán như một biểu tượng thương hiệu, chi phí của yêu cầu này không chỉ là vài xu để thay thế, mà là sự mất mát giá trị thương hiệu.

Chỉ may là một vấn đề tinh tế hơn. Phần lớn chỉ may quần áo trên toàn thế giới là chỉ polyester—độ bền cao, giá rẻ, độ bền màu tốt. Nhưng từ góc độ tái chế, một sợi chỉ polyester nguyên chất trên một chiếc quần jean 100% cotton có nghĩa là toàn bộ trang phục không còn là ‘cotton nguyên chất.’ Nếu bạn muốn gửi chiếc quần này vào quy trình tái chế hóa học xenlulo (như bước hòa tan của Lyocell), sợi chỉ polyester trở thành chất gây ô nhiễm. Nếu bạn gửi nó vào thiết bị tách poly-cotton như Green Machine, khu vực đường may có thêm một lớp trộn sợi. Công ty Bỉ Resortecs đã xác định điểm đau này và phát triển chỉ may tan nhiệt—khi được đun nóng đến một nhiệt độ cụ thể trong quá trình tái chế, chỉ tự động đứt ra, cho phép dễ dàng tách các thành phần trang phục, với tổn thất vải chỉ khoảng 10%, và tốc độ tháo rời nhanh gấp năm lần so với lao động thủ công. Nhưng kể từ khi thành lập năm 2017, công nghệ này vẫn chủ yếu trong các giai đoạn xác nhận khái niệm và thử nghiệm quy mô nhỏ. Tại sao? Bởi vì chi phí của chỉ tan nhiệt cao gấp nhiều lần so với chỉ polyester thông thường, và lợi ích của việc sử dụng nó—cải thiện hiệu quả tái chế—xảy ra sau khi vòng đời sản phẩm kết thúc, và không được phản ánh trong giá bán hay lợi nhuận của bất kỳ trang phục mùa nào.

Ai trả chi phí cho ‘khả năng tái chế’ ở giai đoạn thiết kế? Người tiêu dùng mua chiếc quần jean này sẽ không—họ trả tiền cho phong cách và sự thoải mái. Thương hiệu sẽ không—sử dụng chỉ tan nhiệt không cải thiện hiệu suất sản phẩm mà còn tăng chi phí, vì vậy giá bán cuối cùng sẽ phải tăng, và phòng marketing sẽ là người đầu tiên phản đối. Nhà tái chế sẽ không—họ chỉ nhận hàng ở cuối chuỗi và không có ảnh hưởng đến các quyết định thiết kế thượng nguồn. Kết quả là: mọi người trong toàn bộ chuỗi đều đồng ý rằng ‘tái chế là quan trọng,’ nhưng mọi người đều có lý do hợp lý để không đầu tư vào khả năng tái chế bên ngoài phân khúc của mình.

Đây là bản chất của ‘sự thất bại kết nối.’ Nó không phải là sự thất bại của công nghệ trong việc kết nối, mà là sự thất bại của kinh tế trong việc kết nối—giữa thiết kế và tái chế, không có cơ chế nào chuyển ‘khả năng tái chế’ thành một giá trị mà ai đó sẵn lòng chi trả.

3. Tái chế giày thể thao là một phiên bản cực đoan của toàn