東冬/編譯
塑料污染一直被視為全球性頑疾。如今,越來越多用于塑料回收的先進技術正逐步投入使用,它們將使各種廢棄塑料高效轉化為再生塑料。未來,我們或許不再需要靠原油生產塑料,而是將現有塑料資源無限循環地利用下去。
僅6%廢棄塑料被回收
自20世紀50年代以來,全球累計生產了超100億噸塑料,其中超80億噸最終成了廢料,而且廢塑料還在以每年3.5億噸的速度增加。據統計,每年約有千萬噸塑料流入海洋,形成像“大太平洋垃圾帶”這樣的非正式垃圾堆積場。
2017年,美國加利福尼亞大學圣巴巴拉分校羅蘭·蓋耶領導的一項研究顯示,人類制造的塑料只有6%被回收,其中大部分被當作垃圾填埋。
這對環境的影響無疑是災難性的。不管是焚燒還是填埋,處理廢塑料都會釋放大量溫室氣體。而且,塑料對人類健康的威脅也日益受到關注。但塑料仍是現代生活的必需品,因為它太實用了。
美國非營利組織“不止是塑料”負責人朱迪絲·恩克表示,現有的塑料回收技術還處于初級階段,過程繁瑣。通常,廢棄塑料需要經過分類處理,甚至人工分揀挑出其中的優質部分后,才能送去機械回收。
機械回收則要經過洗滌、切碎、研磨、熔化等一系列工序,將廢塑料制成顆粒狀的塑料原料,用于再生循環。這種方法對諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)類的塑料很有效。據統計,PET廢料約占廢塑料總量的7%,其中90%以上可回收。
然而,大部分廢塑料并不適合機械回收,即使被回收,其再生產品的性能也難以媲美原生材料。而且,這些再生塑料無法獲得食品接觸許可而不得用于食品包裝。例如,回收的PET很少能再次用于制造飲料瓶,大多只能“降級”用于家具、地毯和保溫材料。更重要的是,機械回收過程會使塑料發生一些降解,每次循環后的塑料質量都會有所下降,直到不再可用。
化學回收更徹底
相比之下,先進回收技術通過化學手段來回收塑料,可讓塑料反復回到原生狀態。理論上,如用化學手段回收塑料,再雜亂的廢料也能被分解為純凈的原料,重新被制成與原生塑料物理和化學性質完全相同的塑料或其他工業品——這個過程可以不斷循環下去。
當前最成熟的先進回收技術是熱解,這種方法能讓塑料重回原始材料狀態。在無氧環境下,以超過500℃的高溫,讓塑料分子變身為柴油、石腦油、蠟及單體小分子等,再進一步用于合成各種有用的化工產品。塑料熱解后還會生成合成氣——一種包含一氧化碳和氫氣的混合物,也可作為化工原料。
另一種技術是氣化,它能在更高溫度下將廢塑料完全轉化為合成氣。據德國NOVA政治與生態創新研究所的拉爾斯·克勞斯介紹,雖然氣化過程比熱解更長、更耗能,但產量更大。據NOVA研究所分析,一家大型塑料熱解廠每年能生產約4萬噸塑料,而氣化廠的產量則可達到其5倍。
過去幾年,這兩種技術均取得了快速發展。最初,它們主要用于將廢塑料轉化為柴油、航空燃料等。美國化學理事會的喬舒亞·巴卡說,最近幾年人們已將關注點轉向塑料的真正循環利用——與直接填埋相比,這些回收方式可減少塑料生產對化石原料的依賴。
最具潛力的技術是溶解回收。其本質上是通過液體溶解塑料,從而回收其中的有用部分。它的耗能比熱解和氣化都少,且毒副產物較少,因此更為環保。
循環塑料產能將翻番
目前,歐洲在塑料的先進回收領域處于領先地位。據NOVA研究所的最新統計,已有超過百種塑料先進回收技術在運營或開發中,許多技術已經進入實操階段:歐洲已有數十座工廠投產,總的年產能已達27萬噸,預計到2026年還能再翻倍。
美國也不甘落后。巴卡介紹,自2017年以來,美國企業在塑料先進回收技術上的投資超過70億美元,已有50多種再生塑料制品進入市場,包括海飛絲洗發水瓶、菲力奶油奶酪盒和夢龍冰淇淋包裝。
然而,這些技術并不是萬能的,仍需要消耗能量,也可能產生有毒廢物。此外,即使在先進回收技術最為普及的歐洲,廢塑料的產生速度仍遠超過先進回收工廠的處理能力——即便預計中的產能翻倍目標成真,也只能將歐洲1/6的廢塑料轉化為循環塑料。
若是先進回收技術能進一步發揮其潛力,今天尚未回收的90%塑料有望在未來實現循環再利用。巴卡期待這一天早日到來。
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