回收就是回收塑料

当两名加拿大高中生参观温哥华的垃圾处理中心时，他们被堆积如山的脏塑料震惊了，他们决定做点什么。六年过去了，他们在加州的初创企业正在努力扩大一个两步工艺的规模，从城市塑料垃圾中生产化学产品的混合物。

“如果塑料垃圾是干净的，就不会有问题，”BioCellection创始人米兰达·王解释说。相反，“它被食物垃圾污染了，或者被设计成无法回收的样子。”可悲的是，我们每年生产的85%的东西都是由这些塑料制成的。”

BioCellection方法的第一步是水解分解有机废物。然后塑料会经历一个氧化过程。王对生产的化学物质混合物守口如瓶，只说一些是易挥发的危险物质，另一些是聚氨酯和尼龙6的有价值的有机酸前体。到目前为止，一共发现了12种不同的化学物质。

“我们正试图弄清楚从不同的垃圾组合中我们能得到什么——我们需要了解所有不同的材料是如何一起工作的。”他们从细节层面进行研究:有塑料衬里的信封与单独的纸和塑料信封，以探索哪种组合会产生哪种化学物质。

王说，我们可以简单地提纯并出售产出的产品，但“我们的雄心不止于此”。他们发现，他们还产生了可以被微生物或酵母用来生产其他有价值的化学物质的原料。

每年生产的塑料包装的数量和复杂性给回收带来了巨大的挑战，但巧妙的化学方法不仅可以回收更多的塑料，还可以提高再加工塑料的质量，从而提高其价值。这可能会鼓励消费品制造商重新考虑他们对使用它的担忧。海洋被垃圾淹没的令人震惊的图像开始产生影响，一些大品牌承诺扩大回收材料的使用，并使更多的包装可回收，这将减少浪费和塑料生产中迅速增长的碳排放。

当油价如此之低时，光是化学反应就足够了吗?总部位于伦敦的回收咨询公司Nextek的董事总经理科希尔(Edward Kosior)说，人们认为回收材料应该更便宜。

对于制造商来说，也没有任何经济上的动力去转向可以减少CO的替代原料₂排放。生物降解聚合物生产商Bioplastech的生物加工总监谢恩·肯尼(Shane Kenny)说，“因为资源有限，我们就会停止使用它们，这是一个神话。”它们太便宜了，几十年内都不会有推广的可能。

你能有多少花盆和公园长椅(由回收塑料制成)?

Alan Heappey, Skymark

或许需要以政策的形式增加“拉力”。还记得英国曾经使用过多少塑料袋吗?BioCellection希望首先在加州实施这项技术，因为加州的目标是在短短三年内实现零垃圾填埋。首先，他们必须从实验室的过程中扩大规模，但计划是向废物处理公司提供运行反应的设备，从而提供处理废物的服务，费用是将其送到垃圾填埋场的50%。作为回报，BioCellection公司获得生产的原材料。

打扫和整理

回收塑料的比例必须大幅提高，为此，我们需要找到一种方法，更好地实现回收塑料的内在价值。与其制造劣质产品最终被送往垃圾填埋场(这在今天很常见)，我们的目标必须是关闭循环，这样塑料就能一次又一次地被回收和重复使用。

英国包装制造商Skymark的项目经理艾伦·希皮(Alan Heappey)问道:“(用回收塑料制成的)花盆和公园长椅能有多少?”他正在协调一个欧盟资助的项目，利用超临界CO从废弃印刷塑料包装中去除污染物和气味₂．根据最初的设想，CLIPP+项目旨在使用超临界CO₂作为去除塑料薄膜上墨水的溶剂，但“结果证明这就像把水变成金子一样”。油墨制造商制造的颗粒非常小，以至于无法被过滤掉。

然而，超临界CO₂在去除气味方面非常有效，还可以去除一些颜色。因此，目前被送往垃圾填埋场或低价值应用(如垃圾袋)的印刷塑料“可以回到供应链的上游:它更有价值”，希皮解释道。例如，再加工的聚烯烃薄膜可以取代原始薄膜，作为运往超市的卫生纸托盘的包装。

材料回收中心使用近红外光学分拣系统来识别不同的聚合物，但它们无法分离出适合储存食物的塑料，识别出收缩包装套管下的塑料或识别黑色塑料(最终都被扔进了垃圾填埋场)。黑色塑料所用的颜料是炭黑。在制造商不需要它提供的防晒保护的情况下，有机颜料可以让英国回收7万吨黑色塑料，在欧洲回收约50万吨。

“标记技术是实现塑料循环经济的基石项目，”Nextek的Kosior说。他的公司正在领导一个英国资助的项目，使用智能分离技术回收塑料包装材料(Prism)，利用氧化锌纳米颗粒和荧光灯和荧光灯管的废粉等各种材料开发新型荧光标记。这些标记可以隐形地应用到标签上，并在回收前移除和回收。它们能够以98%的准确率分离出各种食品级和非食品级塑料。荧光标记系统可以使165,000吨聚丙烯(PP)(用于肉类托盘和瓶子)在英国回收到食品级标准;在整个欧洲，可回收的垃圾多达100万吨。

Kosior相信“贴标签的经济学是有意义的”。目前每吨包装的成本为1欧元(88便士)，但这一成本将会下降。现在需要的是用必要的照明和软件改造现有的分拣设备，让消费品牌有可能开发出包装的闭环回收。联合利华(Unilever)和宝洁(Proctor & Gamble)等公司做出的可持续发展承诺，意味着他们希望收回自己的材料。

对再加工塑料价值的另一个重要影响是它们的回收频率，因为这影响了聚合物的性能。Nextek正在等待另一项标记技术的专利批准，该技术将允许回收商确定聚合物经过了多少个加工周期。

分离层

用于香包、饮料袋和牙膏管的多层塑料，通常与铝结合在一起，对回收构成了巨大的挑战。联合利华决定将重点放在回收一次性香袋上，这是其全球承诺的一部分，以确保到2025年所有塑料都是可重复使用、可回收或可堆肥的。每年，特别是在发展中国家，有数十亿支香囊被售出，它们最终被填埋或成为垃圾。联合利华表示，它发现印尼垃圾填埋场中超过60%的塑料软包装是由聚乙烯(PE)组成的，所以这是该公司关注的聚合物。

该公司与德国弗劳恩霍夫工艺工程与包装研究所合作，采用了一种最初用于从电子垃圾中去除溴化阻燃剂的溶剂技术。香囊被切碎，与溶剂混合，溶解PE并过滤掉。溶剂被蒸发，PE被挤压成颗粒，这些颗粒在功能上相当于原始聚合物，并且可以吹成薄膜。剩余的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和铝可以回收，而薄膜残渣可以用来制作塑料托盘。据弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)称，该工艺可以生产6公斤回收聚合物，所消耗的能量与生产1公斤原始聚合物所消耗的能量相同。

为了证实这一过程的商业可行性，联合利华正在印度尼西亚建造一个试验工厂，这个国家每年产生6400万吨垃圾。该公司已承诺将这项技术提供给竞争对手，并希望与其他公司合作扩大规模。

回到基本问题

如果你能去除所有的颜色和添加剂，回到原来的单体，从而实现潜在的无限回收潜力，会怎么样?荷兰Ioniqa技术公司表示，他们用热塑性聚合物PET实现了这一目标。PET用于纺织品和无处不在的软饮料瓶子。在全球生产的6100万吨中，只有10%被回收。这一想法来自埃因霍温理工大学，那里的科学家发明了一种磁性智能液体。早在2012年，在研究潜在应用时，他们就对包括PET和聚酯在内的几种塑料进行了测试。创始人Tonnis Houghoudt说:“让我们惊讶的是，PET材料不仅可以在非常温和的条件下转化为原材料，而且我们还能够捕获PET中的着色剂。manbetx手机客户端3.0．

在Ioniqa的工艺中，PET在含有磁性氧化铁纳米颗粒的专有催化剂存在的离子液体中加热到180°C左右时会解聚。所需温度相对较低是该工艺具有成本竞争力的原因之一。着色剂和其他污染物是在磁场中去除的，尽管Ioniqa说离心也可以。剩下的是一个纯双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯单体。Ioniqa的工艺只产生30%的二氧化碳₂否则，如果1公斤PET是由它通常的石化原料制成的。这还忽略了PET被焚烧后的碳成本，这种情况在全球范围内都在大规模发生。

但PET生产商和消费品牌需要一些说服，所以Ioniqa邀请了一些大品牌带来他们的废物，并在他们自己的实验室测试结果。现在，该公司正致力于扩大其技术，预计在2018年底建成1万吨的生产工厂。一些初步测试还发现，该工艺可能适用于其他塑料，以及棉花和纸张。

另一种选择是将PET废物转化为可生物降解的聚合物。这就是爱尔兰都柏林大学(University College Dublin)分拆出来的生物塑料公司(Bioplastech)正在采用的方法。它正在招募微生物的服务来制造聚羟基烷酸酯(PHA)。由于PET目前不能无限回收，转化为PHA可能是一个有吸引力的生命终结场景，因为它是完全可生物降解的。

他们的过程的第一步是在450°C的温度下对PET进行热解，以提供固体部分的对苯二甲酸，以及液体和气体部分(可以燃烧产生热量或电力)。该公司发现，在传统PET垃圾处理厂被污染的土壤中发现的一种特殊细菌，可以非常有效地利用对苯二甲酸生产PHA:“有点像人类积累脂肪来储存能量，”肯尼说。他声称，生物塑料公司生产的中长PHA比市场上其他PHA更灵活。

肯尼指出，想要成为一家“绿色”公司，却使用热解技术，这并不理想。作为欧盟联盟P4SB的一部分，Bioplastech希望实现另一种生产机制，该联盟的最终目标是建立一个生产PHA的试点工厂。德国莱比锡大学的合作伙伴正在探索PET的酶降解，这可能会提供更纯净的原料。他们还在试验用酶法降解聚氨酯，目前聚氨酯的回收率非常低。

该联盟的其他成员正致力于培育更高产的细菌菌株。目前，废塑料中大约一半的碳被转化为PHA，其中一些被细菌自己利用。由于细菌在提取聚合物的过程的最后被杀死，肯尼建议它们可以提供有价值的动物饲料，或者最坏的情况下，作为肥料。该项目的主要“减速带”之一是使该工艺达到生产PHA在经济上可行的程度:Bioplastech公司表示，一旦该工艺可以扩大规模，它确实有潜在客户。

然而，就像其他公司一样，它必须克服传统聚合物转换器对采用新聚合物的阻力，即使具有可重复和明确的特征。

这种情况必须改变。一些消费品制造商开始意识到，虽然塑料的制造成本很低，但如果直接扔掉，它们最终是负担不起的。他们现在正在做出冷静的商业决策，这些决策最终将驱动整个供应链。我们希望有更多的国家能够履行可持续发展的承诺，让塑料垃圾成为历史。