世界是溺水塑料而且部分原因是它非常难以回收我们创造的大部分浪费。根据新的研究,“无限可回收”塑料在经济上可行的替代方案存在我们现在使用的塑料

美国的普通人每年产生大约100公斤的塑料浪费,其中大部分都是直接的垃圾填埋场。虽然将少量比例进行回收,但少于10%重复使用,并且再循环塑料通常必须与新塑料混合以保持质量标准。

这是因为熔融和重塑塑料的过程显着降低了其材料特性。许多塑料制品也被各种添加剂(如颜料和阻燃剂)增强。这些当它们融化时,混合在一起,进一步降低了所产生的塑料质量。

这促使研究人员尝试设计更容易回收的新塑料。2019年,劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的研究人员发布了一种塑料,这种塑料具有无限可回收的潜力,可以用来制造各种不同的产品。

当时,材料的经济可行性未知。但现在该团队进行了广泛的分析,表明,尽管高涨成本,但塑料可能会随着传统塑料迅速竞争,随着时间的推移会变得更便宜。

由研究人员设计的材料称为聚(二酮胺)或PDK,以及其他塑料IT'从小相同的分子中建立了称为单体的小链子,称为聚合物。但是,与更常见的塑料不同,PDK专门设计成使得这些长聚合物链可以简单地通过在酸中沐浴它们来容易地回到其成分单体上。

虽然这种化学分解已经尝试了其他塑料,但它已经证明了非常能和碳排放密集,这就是为什么简单地融化塑料回收回收它们的原因更为常见。

但是,尽管这种方法比传统的回收过程有了明显的改进,PDK的竞争对手却不是这种方法。为了有机会减少塑料垃圾,PDK需要在成本上与从零开始制造传统塑料相比具有竞争力,而传统塑料目前的成本远远低于回收。

为了测试他们的材料堆积情况,研究人员对一个每年生产2万吨PDK的设施进行了详细的模拟。他们观察了该工厂用原材料生产所有塑料的各种情况,完全通过回收利用,或两者混合。然后他们计算D.成本是什么以及相应的寿命温室气体排放是什么。

在一个纸张科学推进他们报告生产新的PDK每公斤45美元左右,并产生约86公斤的二氧化碳当量每公斤。这与两种领先的传统塑料不太叠加S,PET和HDPE,其均成本低于1千克,分别导致2.73和1.9公斤排放。但分析也发现完全回收的PDK可能是制成只需要1.5美元就能产生1.6公斤的废气。

研究人员的外带是,虽然转向PDK的初始成本可能是显着的,但长期以来,它可能对传统塑料具有竞争力,特别是政府在塑料废物和温室气体排放周围带来更严格的规定。

显然,重要的前期成本可能是对大多数企业的严重威慑力量。但分析是基于当前制造PDK的过程,这仍然有足够的优化空间。

该团队已经验证了原材料塑料可以通过转基因微生物而不是化学过程来制作,这可以显着改变价值主张。他们也不是唯一一个在这个领域试验的人 - 去年科罗拉多州立大学的团队推出了另一种无限可回收塑料。

另一个问题是,直到整个塑料供应链使得开关,选择性地从一般废物中恢复PDK将增加大量额外的成本。因此,研究人员认为,这种材料的早期市场将是耐用的商品,通常在寿命结束时返回制造商,如消费类电子产品和汽车。

PDK需要多长时间才能在塑料市场上占据足够大的份额,从而使从普通垃圾中回收PDK变得可行,这很难预测,但研究人员估计,PDK的产量必须是普通垃圾的10到100倍S.大于虚构植物在分析中使用。

这意味着还有很长的路要走,但这项新的分析指出了一条通往塑料可能不再是一个肮脏词汇的未来之路。

图像信用:viviane monconduit.Pixabay

我是印度班加罗尔的自由职业者科学和技术作家。我的主要感兴趣的领域是工程,计算和生物学,特别关注三个之间的交叉点。

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