利用高階蒸汽裂解 所有塑料廢料都可以變成新的優質塑料

瑞典查爾默斯工業大學的一個研究小組已經開發出一種有效的方法，可以將任何塑料廢物分解為分子水平，然後可將生成的氣體轉換回新塑料，其品質與原始塑料相同。這項新工藝可以在其現有基礎設施的框架內將當今的塑料工廠轉變為可回收的精煉廠。

塑料不會分解，因此會在我們的生態系統中一直積累，這是我們地球的主要環境問題之一。但是查爾默斯工業大學能源技術教授亨裡克·圖恩曼（Henrik Thunman）領導的研究小組卻將塑料視為一種資產。它不會降解的事實使其可以迴圈使用，從而為廢舊塑料創造了真正的價值，最終為收集它提供了經濟動力。

亨裡克·圖恩曼教授

圖恩曼教授表示：“我們不應該忘記塑料是一種奇妙的材料，它為我們提供了夢寐以求的產品。問題在於它的製造成本如此之低，以石油和化石氣生產新塑料的成本更低廉，我們並未重複利用塑料廢品。”

現在，通過對塑料進行蒸汽裂化進行化學回收試驗，研究人員開發了一種有效的方法，可以將廢舊塑料轉變為原始品質的塑料。

圖恩曼教授表示：“通過找到合適的溫度（大約850攝氏度）以及合適的加熱速率與停留時間，我們已經能夠實現每小時200公斤塑料廢料轉變成有用的氣體混合物，然後可以在分子水平上進行回收，從而成為原始品質的新型塑料材料。”

實驗在哥德堡的查默斯電力中心工廠進行。

2015年，全球產生了約3.5億噸塑料廢​​物。總共回收了14％的塑料，其中8％的材料被回收為品質較低的塑料，而2％的材料為品質與原始品質相似的塑料，在此過程中損失了大約4％。

總體而言，2015年全球收集的塑料廢物中有40％是在收集後進行處理的，主要是通過焚化進行能源回收或減少體積，從而將二氧化碳釋放到大氣中。

其餘約60％廢舊塑料被填埋。只有大約1％的塑料垃圾未被收集並洩漏到自然環境中。儘管只佔很小的百分比，但這仍然是一個嚴重的環境問題，因為塑料廢料的總量如此之高，並且塑料的自然降解是如此緩慢，因此會隨著時間的推移而積累。

當前的塑料回收模式傾向於遵循所謂的“廢物等級”。這意味著塑料在最終燃燒以回收能量之前，會反覆降解，品質越來越低。

圖恩曼教授表示：“我們專注於從收集的塑料中捕獲碳原子，並使用它們來建立原始品質的新塑料，即，回到廢物層次結構的頂部，從而建立真實的圓度。”

現在，全新的塑料是通過在石化工廠中稱為“裂解器”的裝置中粉碎化石石油和天然氣餾分製成的。由簡單分子組成的構建基塊可以組合成許多不同的構造，從而導致我們在社會中看到各種各樣的塑料。

為了用廢舊塑料做同樣的事情，需要開發新的工藝。查爾默斯研究人員展示的是一種經濟高效的設計工藝。最終，這種技術可以使當今的石化工廠向未來的回收精煉廠進行重大轉變。

研究人員正在繼續他們的研究。圖恩曼教授說：“我們從證明該工藝可行性的初步試驗轉向於更詳細的理解。需要這些知識才能將該工藝從每天幾噸塑料擴大到數百噸塑料。如果成功，就是這種技術商業化的時候了。”

此工藝適用於所有型別的塑料，包括歷史上已儲存在垃圾填埋場或海上的那些塑料。

瑞典2017年的塑料廢物總量約為160萬噸，其中只有大約8％被回收用於劣質塑料。

研究人員看到了迴圈使用塑料的機會，它能讓我們擺脫了生產各種優質塑料所需的石油和化石氣體的束縛。

圖恩曼教授表示：“迴圈使用將讓廢舊塑料具有真正的價值，從而為在地球上任何地方收集廢舊塑料提供經濟動力。反過來，這將有助於最大程度地減少塑料向自然界的釋放，併為已經汙染了廢舊塑料地區創造市場。”

報廢的生物基材料，比如紙，木頭和衣服也可以用作化學過程中的原材料。這意味著我們可以逐漸減少塑料中化石材料的比例。如果在此過程中還捕獲了二氧化碳，我們也可能產生淨負排放。未來的願景是為碳基材料建立一個可持續的迴圈系統。