關注塑膠回收議題的你大機率會聽說過“化學迴圈”。有人說，化學迴圈是最前沿的，會革新塑膠回收的方式。

事實真是如此嗎？

歐洲一家保護野生動物和人類免受有害化學品的危害的組織CHEM Trust委託環境諮詢機構Euromia對此進行了研究。研究報告已於2020年12月9日釋出，名為《化學迴圈：現狀》（Chemical Recycling: State of Play）。

報告發現，化學迴圈技術實際上存在一些重要問題，包括消耗大量能源、需要預分揀分類、需高質量塑膠原料，以及存在有害化學品的風險等。

化學迴圈是什麼？

化學迴圈指的是透過改變其分子結構來回收塑膠，可以分為三大類。

1. 溶劑純化

利用溶解原理，選擇性地將塑膠與任何其他可汙染塑膠的東西分離。

塑膠切碎後放入到聚合物溶解度高，而汙染物溶解度較低的溶劑中。因此，汙染物將保持固體狀態，並可以從液體部分中分離出來，以純化塑膠聚合物。純化過程完成後，可透過沉澱的方法從溶液中提取聚合物，以實現回收。該方法已用於聚苯乙烯的迴圈再生。

2. 化學解聚

透過化學物質將塑膠聚合物分解為較小的單元。這些單體被純化後可用於製備新的塑膠聚合物。該方法已用於PET等類似的較小聚合物的迴圈再生。

3. 熱解聚反應

透過熱處理，通常是熱解（低氧加熱），將塑膠聚合物分解成較小的單元。所得的熱解油是化學品的混合物，純化後可用作聚合物生產的原料，例如用於代替某些進入標準石油化工蒸汽裂解裝置的石油衍生的石腦油。

這種方法通常用於聚烯烴塑膠，例如聚乙烯和聚丙烯。在某些工廠中，熱解油被燃燒而不是用於產生新的聚合物，但是必須注意的是，按照歐盟法律，此種情形下的燃燒油並不屬於迴圈再生行為。

▲圖片顯示了每種技術目前或可能用於不同聚合物以實現塑膠價值鏈上不同產出的主要途徑。

化學迴圈技術的表現和可行性如何？

評估化學迴圈表現的重要因素，包括：

輸入物料的型別：是否可以處理混合塑膠垃圾，還是需要對其進行預分揀分類？迴圈和淨化過程中的能源消耗，以及對氣候變化的影響輸入物料中有害化學物質的歸宿處理過程中使用的或產生的有害化學物質，以及它們的歸宿，比如在廢物流中的歸宿投入的物料中，實際迴圈再生了多少？與常規的物理迴圈的效能和成本的比較聚合物中使用多少迴圈再生的單體是合理的？在實施歐盟關於再生塑膠含量的目標時，這一點尤其重要。

Eunomia在深入回顧了目前可獲取到的、與多種化學迴圈技術相關的資料，並嘗試評估其表現和可行性。在評估這些技術時發現一個廣泛存在的問題，即：資訊不足。

根據目前可獲得的有限資訊，他們的結論是某些化學迴圈技術要優於其他的化學迴圈技術。

但同時所有化學迴圈技術都存在共同的問題，包括消耗大量能源，對清潔及同質化原料的需求大，以及與機械回收技術競爭產生的問題。

同時，很多技術無法完全處理塑膠原料中的有害化學品，產生的廢棄物中也可能包含有害化學品，而且通常很難確定化學迴圈過程中使用或產生的有害化學品的程度 。

在迴圈經濟中，化學迴圈是否解決了有害化學物質的問題？

CHEM Trust多年來的立場一直是：可持續的迴圈經濟應當是一種清潔的迴圈經濟。這種迴圈經濟不會一直使用有害化學物質，並且不允許將有害化學物質滯留在回收迴圈中。

他們認為，化學迴圈的問題是，該技術是否符合“清潔的迴圈經濟”？

歐盟化學工業貿易協會CEFIC聲稱，化學迴圈具有“捕獲和分離可能存在於廢塑膠中的所謂的遺留化學物質和高關注度物質（SVHC）”的潛力。

但Eunomia的研究發現，情況比這複雜得多。該報告發現以下方面的資訊不足：

所用溶劑、化學試劑和催化劑的性質、數量和毒性；在此過程中形成和分離的廢物和副產品的性質和歸宿。

考慮到這些資訊的缺乏，該報告指出了三種技術的特定問題：

溶劑純化：這項技術專門（至少部分）用於從廢塑膠中去除有害化學物質。這是溶劑純化過程的兩個相關示例：Solvay開發的聚氯乙烯迴圈技術（VinyLoop），可處理PVC廢物。Solvay曾建造了一家工廠，並且在經濟上可行，一直運營至REACH法規關於鄰苯二甲酸酯（用於軟化PVC的增塑劑）的管控要求收緊。運營15年後，Solvay於2018年關閉了該工廠，因為若要採用VinyLoop工藝分離鄰苯二甲酸酯以達到新法規的要求，在經濟上不可行。處於試驗階段的聚苯乙烯迴圈技術（PolyStyreneLoop），正用於從被溴化阻燃劑六溴環十二烷（HBCD）汙染了的工業絕緣廢料中回收泡沫聚苯乙烯。該公司報告說，大多數（儘管不是全部）六溴環十二烷從產出的聚苯乙烯中除去了。化學解聚：單體純化後，該技術可以生產出相當於原生的塑膠。然而，Eunomia發現“普遍缺乏對技術可處理的汙染水平的瞭解，也缺乏對單體純化時如何處理汙染物的瞭解”。熱解聚：該技術也可以從最終的裂解裝置產出中生產出與純淨物料相當的聚合物。但是，熱解本身會產生複雜的化學混合物，並可能導致有毒的副產物的形成，例如二噁英、多環芳烴和氯化氫等。因此，熱解油必須先進行純化（和稀釋）後再用於裂解爐中，並且該純化階段將需要更多的化學物質，並會產生可能有害的廢物-它還在能源和財務成本投入上有要求。

CHEM Trust的觀點

CHEM Trust執行主任Michael Warhurst博士說：

“在CHEM Trust倡導的清潔、安全的迴圈經濟背景下，化學迴圈似乎被大大高估了。用這些技術對迴圈再生廢物流進行淨化需要大量的分選和預處理，以及消耗大量的能源。最終結果仍可能被有害化學物質汙染，並且其中許多技術的經濟可行性存疑。

CHEM Trust還擔心缺乏關於化學迴圈過程中有害物質的使用、產生和歸宿的可用資訊。

CHEM Trust的觀點仍然是，實現清潔迴圈經濟的最佳方法是逐步淘汰最危險的物質，並確保它們不會在二次材料中再迴圈。

《化學迴圈：現狀》報告涵蓋了化學迴圈的許多方面，包括如何處理回收率計算中重要且有爭議的問題。我們希望該報告將幫助其他人瞭解化學迴圈技術性能的不同方面。”