塑料废弃物化学回收利用的研究方向与前景

纽约州伊萨卡-康奈尔大学(Cornell University)的一项新研究旨在简化化学回收的过程-这是一个新兴行业，可以通过将塑料物理分解成最初生产塑料的较小分子，将废物转化为自然资源。

在美详细介绍了塑料废弃物化学回收的框架，该框架包含了一些数学模型和方法，这些模型和方法综合了从化学回收设备、工艺和能源到环境影响和最终产品市场的一切因素。

该框架首次对此类问题进行了全面分析，量化了塑料废弃物化学回收对生命周期环境的影响，如气候变化和人类毒性。
自20世纪50年代以来，已经生产了数十亿吨的塑料，但大部分塑料(根据一项经常被引用的研究，其中91%)没有回收。虽然越来越多的垃圾填埋场和受污染的自然区域令人担忧，但一些人也认为，未能减少和再利用塑料是一个错失的经济机会。
这就是为什么新兴的化学品回收行业吸引了废品行业和像你这样的研究人员的注意，他们正在帮助确定化学品回收的最佳技术，并为该行业的未来提供路线图。
化学品回收不仅创造了一种“循环经济”——废弃物可以回收为自然资源，而且为高密度聚乙烯等塑料打开了大门，这些塑料可以更普遍地回收。高密度聚乙烯用于生产硬质瓶、玩具、地下管道和邮包信封等物品。你的框架可以量化市场动态对环境的影响，而典型的生命周期可持续性评估可能会忽略这些影响。它也是第一个将超结构优化(一种在大量技术途径组合空间中搜索以最化成本的计算技术)与生命週期评估、市场信息和经济均衡结合起来的公司。
文章强调了相应的生命周期优化。
与更传统的分析工具相比的好处。在一种情况下，为了最大限度地扩大经济成果，同时最大限度地减少环境影响，与环境评估研究中通常使用的归因生命週期评估方法相比，生命周期优化使温室气体排放量减少了14% 以上，光化学空气污染减少了60% 以上。
虽然分析为行业专家和政策制定者提供了一条推进化学品循环利用和塑料循环经济的总体途径，但在技术发展道路上，必须考虑各种各样的选择和变量。例如，如果市场对乙烯和丙烯等基本化学品的需求足够强劲，该框架推荐一种特定类型的化学分离技术，而如果需要丁烷或异丁烯，另一种类型的技术是最佳的。“
这是一个化学过程，有很多可能性，”你说。”如果我们想投资化学品回收，我们会使用什么技术？这取决于我们废物的成分，聚乙烯塑料的变种，还取决于燃料和碳氢化合物等最终产品的当前市场价格。
”化学品回收的环境后果取决于变量，如化学原料和产品的供应商过程。例如，该框架发现，在现场生产丁烯，而不是提供丁烯，可以减少近20% 的光化学空气污染来自回收工厂，而现场使用天然气增加了超过37% 的潜在有害电离辐射。“在技术和过程中，总有一些东西是我们可以扭曲和调整的，这就是棘手的部分，”你说。他补充说，随着新的化学品回收技术的出现和市场的变化，随之而来的生命周期优化仍将是指导新兴产业的有力工具。