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化學(xué)回收的循環(huán)性被質(zhì)疑，熱解是解決塑料污染的關(guān)鍵技術(shù)還是被夸大的“救星”？

2024-07-17 09:20:08 來源：廢塑料新觀察 閱讀量：14526 評論
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導(dǎo)讀：塑料在自然界中難以分解，如果把所有的廢塑料都做成保鮮膜，它就會覆蓋地球的每一寸土地和海洋。

　　對化學(xué)回收的分析至關(guān)重要，以前一直集中在工廠是否能夠達到規(guī)模，或者在某些情況下，它們是否能夠處理混合塑料原料以及達到該技術(shù)的最初的預(yù)期。6月下旬發(fā)表在調(diào)查性新聞網(wǎng)站ProPublica.org上的一篇文章又增加了一個批評因素，聲稱至少有一個被歸類為化學(xué)回收的過程，也被一些支持者稱為高級回收，然而并沒有將大部分入境原料轉(zhuǎn)化為塑料。
 
　　在今年六月下旬，ProPublica記者Lisa Song報道了一篇文章，文中引用了多個消息來源，描述了從眾多公司和組織收集數(shù)據(jù)，部分原因是為了確定一塊廢棄的塑料在進入機械回收過程或化學(xué)回收過程時會發(fā)生什么。
 
　　故事的開始
 
　　Lisa Song去年在日常工作中開始留意一個塑料杯，那是一個裝水果丁的小容器，這是Lisa見過的第一款回收產(chǎn)品，它被吹捧為治療危機的有效方法。塑料在自然界中難以分解，如果把所有的廢塑料都做成保鮮膜，它就會覆蓋地球的每一寸土地和海洋。它堆積如山，滲入我們的水中，毒害我們的身體。
 
　　科學(xué)家說，解決塑料污染的關(guān)鍵是減少塑料生成，然而，如今的世界每年生產(chǎn)約4.3億噸塑料，這一數(shù)字在可預(yù)見的未來也只增不減。自1980年代以來，依賴塑料生產(chǎn)的企業(yè)，如化石燃料和化學(xué)公司，一直在努力將污染歸咎于廢物管理的失敗——聲稱可以通過回收來解決塑料污染。當時的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者還聲稱：傳統(tǒng)的回收幾乎不會對垃圾堆造成任何影響，例如，很難將脆弱的糖果包裝紙變成三明治袋，也很難使曾經(jīng)盛放機油的容器清洗得足夠干凈，可以用于食品包裝。
 
　　現(xiàn)在，該行業(yè)正在演示著一個新的發(fā)展目標：被稱為熱解(pyrolysis)的“高級”回收方式，它利用熱量將塑料分解，涉及其分子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變和重構(gòu)。因為傳統(tǒng)的“機械”回收會產(chǎn)生降級或污染的塑料，這種新型的“化學(xué)”回收承諾重塑的塑料就像新的一樣，它不僅可以從垃圾箱中節(jié)省難以回收的塑料，如冷凍食品包裝紙，而且還可以將它們變成可以取代舊產(chǎn)品的新產(chǎn)品，并一次又一次地進行化學(xué)回收。因此，當任何一家公司使用熱解技術(shù)成功制造出再生產(chǎn)品時，都會向全世界光榮宣布這一成果。
 
　　這不得不引發(fā)“循環(huán)性”新的思考——在真正緊迫的時候依然堅持對真理的追求。
 
　　今年，世界上幾乎所有國家都在確定一項聯(lián)合國條約(INC)，以應(yīng)對塑料危機。當人們在考慮限制生產(chǎn)時，各化工企業(yè)卻推動將話題轉(zhuǎn)移到化學(xué)回收的新發(fā)現(xiàn)上。他們一直在向政府推銷化學(xué)回收，并取得了相當大的成功：美國和歐洲的監(jiān)管機構(gòu)已經(jīng)花費了數(shù)千萬美元來補貼熱解設(shè)施；美國一半的州已經(jīng)放寬了該過程的空氣污染標準，熱解過程會釋放苯和二惡英等致癌物質(zhì)，比用原油制造塑料排放的溫室氣體也更多。
 
　　鑒于這一刻的高風險，Lisa開始確切地了解從這種回收技術(shù)中能得到什么，幾個月來，通過跟蹤新聞稿，采訪專家，嘗試購買通過熱解制成的塑料。在所有的理論和生產(chǎn)工藝下，Lisa發(fā)現(xiàn)了一個令人不安的事實：根本沒有多少高價值產(chǎn)品被回收利用，熱解也無法遏制塑料危機。
 
　　大多數(shù)進入熱解的舊塑料實際上并沒有變成新塑料
 
　　在傳統(tǒng)的回收中，塑料被變成微小的顆粒或薄片，可以再次熔化并加工注模制造回收的塑料產(chǎn)品。在現(xiàn)實生活中，回收產(chǎn)品上會注明回收標簽，盡管回收設(shè)備中會殘留少部分回收料(約15-45%)，但大多數(shù)進入該過程的塑料產(chǎn)品都被賦予了新的生命。
 
　　“熱解”過程真正被回收廢塑料的占比要低得多，因為以這種方式分解塑料非常困難，有專家表明，“自然定律和物理定律試圖阻止這一過程”。廢物被加熱，直到變成油，其中一部分由一種叫做石腦油的液體組成，這種液體對于制造塑料至關(guān)重要。回收商希望分離石腦油中的兩種成分：丙烯和乙烯，可以生成聚烯烴塑料(PP、PE)。
 
　　為了將石腦油分解成不同的化學(xué)物質(zhì)，石腦油被送入一臺稱為蒸汽裂解器的機器中，它分離產(chǎn)出的丙烯和乙烯不到通入量的一半。這意味著，如果從100磅的塑料垃圾開始，預(yù)計最終會得到15-20磅的可重復(fù)使用的塑料。除此之外，如果廢舊塑料很臟，這個過程的產(chǎn)量會進一步降低；如果技術(shù)特別先進，產(chǎn)量會更高，但成本更高。
 
　　Lisa聯(lián)系了幾家熱解公司，詢問他們的工藝實際生產(chǎn)多少新塑料，沒有一家公司提供數(shù)據(jù)。美國最大的塑料游說團體美國化學(xué)理事會(American Chemistry Council)稱，因為影響公司產(chǎn)量的因素太多，所以無法估計整個行業(yè)的這一數(shù)字。
 
　　熱解生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品中含有很少回收組分
 
　　通過機械回收，很難制造出100%回收的塑料，這樣做的成本很高，而且該過程會降解塑料。例如，回收的顆粒通常與新顆粒結(jié)合，制成回收率為25%或50%的再生塑料制品。
 
　　但是，通過熱解制成的產(chǎn)品中回收組分的占比要少得多。這是因為使用再生塑料制成的石腦油受到污染，制造商添加各種化學(xué)物質(zhì)(添加劑、助劑)以使產(chǎn)品改性或防止它們在陽光下降解。
 
　　除此之外，回收商還可以通過稀釋回收石腦油來掩蓋它們性能上的缺失，用什么稀釋呢？答案是用普通原油制成的非回收石腦油！這是該行業(yè)稱作“革命性”的熱解方法中悄無聲息且方便的部分：嚴重依賴傳統(tǒng)化石產(chǎn)品。再生塑料中至少有90%是化石燃料石腦油，只有這樣，才能將其倒入蒸汽裂解器中以分離制造塑料的化學(xué)物質(zhì)。
 
　　歸根結(jié)底，通過熱解產(chǎn)生的石腦油制造再生塑料產(chǎn)品中不會含有超過10%的回收材組分，盡管有專家和研究表明，在實際生產(chǎn)中，這個數(shù)值更低，僅僅為2-5%。
 
　　使用“數(shù)學(xué)技巧”使熱解看起來很成功
 
　　百分之十看起來不是很令人印象深刻，一些消費者愿意為可持續(xù)性支付溢價，因此公司使用一種稱為“質(zhì)量平衡”的計算形式來夸大其產(chǎn)品的可回收性。這與Lisa發(fā)現(xiàn)的“抵消計劃”沒有什么不同，這些計劃可以免除煉油廠的碳排放，國際可持續(xù)發(fā)展和碳認證等行業(yè)附屬組織也編寫了新的規(guī)則。
 
　　要了解其工作原理，讓我們來看看一批回收的石腦油會發(fā)生什么。假設(shè)蒸汽裂解氣將這批產(chǎn)品分成100磅的各種成分：首先你會得到一些用于制造塑料的無色氣體：13磅丙烯和30磅乙烯，還會得到57磅其他化學(xué)物質(zhì)；丙烯可以制造較堅固的材料如黃油桶圖片、乙烯制造柔性塑料如酸奶袋圖片、許多其他化學(xué)品圖片不用于制造塑料，通常用于制造橡膠和油漆或用作燃料。從技術(shù)上講，所有這些產(chǎn)出都含10%回收組分，因為它們是由10%的回收石腦油制成的。
 
　　但公司可以進行“數(shù)字洗牌”，將黃油桶中的所有回收價值分配給酸奶袋，這樣一來，他們就可以將酸奶袋作為14%的回收(或“循環(huán)”)進行銷售，即使袋子的構(gòu)成沒有任何物理變化。
 
　　更重要的是，通過一種稱為自由歸屬的方法，公司可以將其他化學(xué)品的回收價值(即使它們永遠不會變成塑料)也分配給酸奶袋，現(xiàn)在，酸奶袋可以作為33%回收組分的產(chǎn)品出售。
 
　　這種“數(shù)學(xué)技巧”有很多種形式。另一個版本的自由歸屬允許公司將整批30磅重的“33% 回收”袋進一步拆分：其中的10磅貼上100%回收的標簽，將整批的價值轉(zhuǎn)移到他們身上，剩下的20磅不被標記為回收。只要避免重復(fù)計算，就可以將回收石腦油的全部價值歸因于賺錢的產(chǎn)品，公司需要這種經(jīng)濟激勵來收回熱解的成本。
 
　　這種類型的營銷幾乎是透明的，但消費者不會解析33%回收聲明的警告，也不會了解他們所出售的綠色技術(shù)如何使化石燃料行業(yè)利益化，有環(huán)保主義者指責質(zhì)量平衡只是一種花哨的“漂綠”方式。美國化學(xué)理事會表明，不可能知道特定的乙烯分子是來自熱解石腦油還是化石燃料石腦油，質(zhì)量平衡是一種“眾所周知的方法”，已被廣泛使用。
 
　　歐盟的立法已經(jīng)禁止自由歸屬，相關(guān)機構(gòu)正在討論是否允許其他形式的質(zhì)量平衡。美國和其他地區(qū)的法規(guī)遠遠落后于此，但隨著聯(lián)邦貿(mào)易委員會修訂其綠色營銷的一般準則，該行業(yè)認為質(zhì)量平衡對先進回收的未來至關(guān)重要。
 
　　記者Lisa努力發(fā)掘行業(yè)背后的真相
 
　　當Lisa問起水果杯產(chǎn)品時，埃克森美孚將她引向了它的合作伙伴，但Printpack并沒有回復(fù)她的詢問，只有第三方生產(chǎn)商告訴Lisa，他們正在從事一個小型塑料碗的試點包裝，其中包含第三方認證的回收成分，但沒有對這些杯子做出任何標簽聲明，并且正在評估它們的實用性和商業(yè)利潤。
 
　　化學(xué)回收是一項成熟的技術(shù)，它已經(jīng)在制造產(chǎn)品，保護自然資源，并有可能大幅提高回收率。通過熱解制成的大部分塑料被用于食品和醫(yī)療級包裝，但通常不會注明品牌，Lisa還向美國化學(xué)理事會施壓，要求提供其他例子：雪佛龍菲利普斯化學(xué)公司關(guān)于將回收塑料食品包裝帶到零售店的公告，出于競爭原因，該公司發(fā)言人拒絕討論品牌名稱、產(chǎn)品的可用性或產(chǎn)量。在另一個案例中，一家雜貨連鎖店出售用埃克森美孚熱解工藝制造的塑料包裹的雞肉，商店告訴Lisa，他們是一個已經(jīng)停產(chǎn)小項目的一部分。其它六項關(guān)于熱解產(chǎn)品的聲明中，或數(shù)量很有限，或被質(zhì)量平衡警告所掩蓋。
 
　　Lisa還問埃克森美孚，實際使用了多少消費后的塑料？這取決于可用的內(nèi)容，歸根結(jié)底，先進的回收利用使我們能夠?qū)⑺芰侠鴱睦盥駡鲛D(zhuǎn)移出來，并為塑料垃圾賦予新的生命。Lisa向其他幾位運營商提出了同樣的問題，歐洲的一家公司稱，它使用“混合的消費后、靈活的塑料廢物”，并且不回收消費前廢物。
 
　　能源行業(yè)分析師利用公司關(guān)于全球熱解投資的最新數(shù)據(jù)展望了三年的未來，并給出了樂觀的評估：世界可以用熱解制成的產(chǎn)品取代一年內(nèi)生產(chǎn)的0.2%的新塑料。
 
　　簡述熱解技術(shù)
 
　　本文章重點介紹熱解，因為它是當下流行的化學(xué)回收形式，其他類型的化學(xué)回收技術(shù)有其自身的優(yōu)點和缺點。熱解有不同的變化，蒸汽裂解產(chǎn)生一系列乙烯和丙烯產(chǎn)量。為了評估熱解和質(zhì)量平衡的效率，Lisa閱讀了數(shù)十份同行評審的研究、報告、行業(yè)演示文稿、廣告和新聞報道。她還與十幾位專家進行了事實核實，他們對熱解、質(zhì)量平衡和回收有不同的看法。他們中的一些人提供了試圖制造塑料的公司的整體產(chǎn)量的估計。所有這些信息都匯集了傳統(tǒng)熱解工藝的收率約為15%至20%，而更先進的技術(shù)收率為25%至30%，本文中展示的是傳統(tǒng)流程，因為這是最常見的場景。
 
　　文章采取簡化的專業(yè)用語和數(shù)學(xué)計算。例如，跳過了這樣一個事實，即少量進入蒸汽裂解裝置的石腦油被消耗為燃料；文中將適用于蒸汽裂解裝置的熱解油餾分稱為“熱解石腦油”，但是從技術(shù)上講，它只是一種類似石腦油的產(chǎn)品。隨著新技術(shù)的發(fā)展，這些過程可能會隨著時間的推移而改進。但是，蒸汽裂解的性質(zhì)、原料中的污染、使用的原料類型以及財務(wù)和能源成本存在硬性限制和權(quán)衡。
 
　　(信息來源：ProPublica.org)

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