将塑料汽水瓶或午餐盒扔进回收箱似乎是对环境的一个简单胜利。塑料得到再利用,减少了浪费和化石燃料的使用。但现实并不那么美好。在美国,每年回收的塑料不到百分之十。事实上,根据环境保护署的数据,2018年,美国焚烧的塑料几乎是回收量的两倍。这是实现循环经济理想的一大障碍,在循环经济中,我们丢弃的一切都将变成有用的东西。
最常见的塑料回收方法是将其切成雪崩般的微小薄片,然后熔化并重塑。由此产生的塑料可能易碎且脆弱,在许多情况下,制造商更喜欢使用新的或原始塑料。这需要他们使用从地下开采的石油,即使社会正试图摆脱对化石燃料的依赖。而其中许多产品——塑料购物袋、汽水瓶、圆珠笔以及数百万种其他产品——在使用后被丢弃,堆积在垃圾填埋场或最终进入海洋。
一种称为化学回收的工艺可能是解决方案。塑料由称为聚合物的长链组成,这些长链可能有数千个分子长。化学回收涉及将这些长链分解成单个单元,称为单体。然后,这些单体可以被重新塑造成聚合物,从而制造出与以前一样柔软和坚固的塑料。有多种方法可以潜在地对塑料进行化学回收,从使用高温高压到化学溶剂。
近年来,美国和欧洲的一些公司已开始尝试建造化学回收设施。其中一些工厂得到了塑料行业的部分支持,该行业显然对使其产品更具可持续性感兴趣。但没有一家工厂达到了处理循环经济所需量的程度。此外,一些科学家指出,化学回收方法仍然使用过多的能源,无法实现可行性,并且在回收过程中会释放危险化学品。
新型回收
化学回收可以通过多种方式进行,但它们都归结为(有时是字面上的)分解构成塑料的长聚合物链。这些聚合物链因塑料而异,不同的配置和化学成分赋予塑料不同的特性,例如强度、柔韧性或耐热性。通过将塑料分解成更接近其原始基本分子,化学回收商可以从头开始。
一种方法是称为热解的过程,它涉及在低氧环境中将塑料加热到大约500到超过1500华氏度的温度。没有氧气,塑料就不会着火,而是分解成可以用于制造新塑料的更小的烃。类似的过程称为气化,它加热塑料以产生一种称为合成气的产品,该产品可用于燃料或制造更多塑料。
其他方法依赖于使用化学溶剂来分解塑料。这可以是甲醇、乙二醇、氨和其他化学品的组合,并且该过程通常需要高压和高温。溶剂会将聚合物分解成更短的链,就像热解和气化一样,然后将其重新塑造成新的塑料。
化学回收的问题
化学回收的基本前提听起来很简单:拆开旧物并从中制造新物。但实际上,这个过程要复杂得多。全球焚化炉替代品联盟委托进行的一项2020年审查指出,当大多数塑料分解时,它们不仅会产生新鲜的单体,还会产生一系列化学副产品。例如,PVC(一种用于管道、电缆外壳、汽车内饰等的常见塑料)在加热和解聚时会产生一系列新的化学物质。大多数其他塑料也会发生类似的情况。
这些副产品不仅增加了回收过程的成本和低效率,其中一些还可能对人类健康有害。化学回收过程中产生的苯乙烯、甲醛、乙烯、BPA环氧树脂和氯乙烯等物质都被发现有毒。
一些化学回收商将塑料转化为柴油等燃料,而不是新的塑料。虽然这种策略可以防止塑料进入垃圾填埋场,但燃料燃烧时会产生新的温室气体排放。专家表示,将塑料转化为燃料并不算真正的回收,因为它们最终会被消耗掉。
为化学回收过程提供动力所需的能量也可能相当可观。虽然过程中的一些热量可以回收并转化为能量,但回收厂仍将严重依赖外部电力。
审查作者指出,塑料分解后,可能需要进一步处理才能将其重新转化为可用物品。审查作者表示,这可能会增加额外的成本和能源需求,使化学回收既不可持续又难以获得资金。
“目前,化学回收(包括热解和溶剂型)并非,在未来十年内也不太可能是一种有效的塑料废物管理形式,”作者总结道。
行业砥砺前行
这些潜在的缺点并没有阻止众多初创公司尝试大规模实施化学回收。他们依赖多种方法来实现这一目标,而且大多数公司尚未超越小规模测试设施。尽管如此,这些公司仍在做出宏伟的承诺。英国的Mura目标是到2025年全球每年处理100万吨塑料,这大约是该国年塑料消耗量的五分之一。同样,挪威的Agilyx最近宣布计划在洛杉矶与聚苯乙烯生产商AmSty合作,建造一个每天可处理50至100吨聚苯乙烯的工厂。
同样位于英国的Plastic Energy最近宣布与埃克森美孚合作,在法国建造一座新的回收工厂,能够将目前无法回收的塑料转化为可用的单体。这些原料将用于埃克森美孚附近的石化工厂。
其他公司则设定了更温和的目标。美国Brightmark希望将塑料转化为低硫柴油和工业蜡。该公司表示,一个正在印第安纳州建设并定于今年开业的工厂每年可以处理10万吨塑料。
目前,这些努力在很大程度上仍处于实验阶段。但是,如果它们开始兑现承诺,化学回收工厂可能会开始揭示一条通往塑料循环经济的道路。这将减少我们对化石燃料的依赖,并缓解堵塞垃圾填埋场和海洋的塑料废物。但正如许多科学家和环保主义者所指出的那样,这种回收似乎注定会带来其自身的一系列缺点和复杂性。凭借勤奋和努力,也许我们可以解决这些问题——只有时间才能证明。














