塑料用途廣泛、耐用且價格便宜，在我們的現代生活中已經無處不在。但不幸的是，不斷增長的需求也將加劇塑料污染的全球挑戰(zhàn)。因此，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署最近承諾解決棲息地喪失、塑料廢物造成的環(huán)境污染以及塑料生產和報廢處理產生的溫室氣體（GHG）排放的三重地球危機。到2050年，目前基于原油生產的塑料預計將占剩余碳預算的15%左右。因此，減少塑料帶來的溫室氣體排放對于限制全球平均氣溫上升至關重要。
隨著塑料回收、生物基生產以及碳捕獲和利用（CCU）等循環(huán)技術的發(fā)展，減少塑料產生溫室氣體排放的辦法越來越多。例如，最近，基于生物質和CCU的工藝已被證明，當塑料回收率達到94%時，可以實現凈零溫室氣體排放。因此，全球塑料回收率需要大幅提高。
但是否有可能將塑料經濟調整到絕對的可持續(xù)性呢？答案是可以的。蘇黎世聯(lián)邦理工學院能源與過程系統(tǒng)工程教授André Bardow、Gonzalo Guillén Gosálbez以及其他研究人員共同參與了這項研究。
科學家們研究了14種最常見塑料的完整價值鏈，包括聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯。這14種大宗塑料占全世界制造的塑料產品的90%。在他們的研究中，研究人員首次調查了塑料行業(yè)是否有可能尊重地球的極限。這是對全面可持續(xù)性的衡量。
該研究發(fā)現，循環(huán)塑料在地球邊界內是可行的。這將需要至少74%的塑料被回收利用。作為比較，目前歐洲只有約15%的塑料被回收，世界其他地區(qū)的回收率可能會低得多。此外，該研究發(fā)現，塑料的回收過程必須得到改進。具體來說，塑料回收必須變得像今天的其他化學工藝一樣高效。就目前的情況而言，并非所有的塑料都能被回收利用。比如用作泡沫的聚氨酯，回收利用的方法尚未得到確立。
根據該研究，對于剩下的最多26%的塑料，生產所需的碳可以通過其他兩種技術獲得：一方面是從燃燒過程或大氣中捕獲二氧化碳（被稱為碳捕獲和利用或CCU），另一方面是從生物質中獲得。
Bardow說：“僅靠回收利用是不行的；我們需要所有三個支柱。將全世界的塑料回收率提高到74%是一個非常宏偉的目標。因此，它不太可能在2030年之前實現，2050年是個更為現實的年份。然而，另一個挑戰(zhàn)是，目前有更多的塑料產品在年復一年地生產。如果目前的趨勢持續(xù)到2050年，僅僅改進回收過程是不夠的，因為在2050年仍然會超過地球的極限。
這就是為什么該研究的作者建議也要解決需求問題，以及為塑料賦予不同的價值。Bardow說：“塑料被認為是廉價的。但鑒于其出色的特性，我們應該將塑料視為真正的高質量材料。這樣的話，它的成本高一點也沒關系，它的回收也應如此。
另外，科學家們在研究報告中還指出，塑料產品今后必須更好地與循環(huán)經濟接軌。為此，制造商應與回收商更緊密地合作。該研究的作者稱，如果塑料制造商對他們所承擔的責任有更廣泛的了解，那將是最理想的情況。但現在責任往往在產品離開工廠大門時就結束了。因此，科學家們呼吁，產品管理應包括整個生命周期——包括處置和回收，作為優(yōu)化可持續(xù)流程設計的基礎。
注：原文來自《自然》雜志
CN
EN
JA
RU
IT
DE
FR