作者:康奈尔大学Syl Kacapyr
信用:CC0公共领域
康奈尔大学工程学院的新研究旨在简化化学回收过程——这是一个新兴行业，通过将塑料物理分解成最初产生的较小分子，可以将废品转化为自然资源
在一篇题为“高密度聚乙烯塑料废物化学回收的生命周期评估和优化”的新论文中
13期《ACS可持续化学与工程》杂志，风启友，罗克珊E
迈克尔·J
扎克能源系统工程教授和博士生赵翔详细介绍了一个包含多种数学模型和方法的框架，这些模型和方法考虑了从化学循环设备、过程和能源到环境影响和最终产品市场的一切因素
该框架是同类分析中第一个量化塑料废物化学回收的生命周期环境影响的综合分析，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塑料，但其中大部分——根据一项经常被引用的研究，91%——没有被回收
尽管日益增长的垃圾填埋场和受污染的自然区域是人们关注的问题之一，但未能减少和再利用塑料也被一些人视为错失了经济机会
这就是为什么新兴的化学回收行业吸引了废物行业和像尤这样的研究人员的注意，他们正在帮助确定化学回收的最佳技术，并为该行业的未来提供路线图
化学回收不仅创造了一种“循环经济”，在这种经济中，废物可以转化为自然资源，而且它为高密度聚乙烯等塑料——用于生产刚性瓶子、玩具、地下管道和邮件包装信封等物品——的更普遍回收打开了大门
您的框架可以量化典型的生命周期可持续性评估会忽略的市场动态的环境后果
它也是第一个将超结构优化——一种在技术路径的大组合空间中搜索以最小化成本的计算技术——与生命周期分析、市场信息和经济均衡相结合的技术
本文强调了与更传统的分析工具相比，生命周期优化带来的好处
在一种情况下，为了最大限度地提高经济效益，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周期评估方法相比，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
虽然该分析为行业专家和政策制定者提供了推进化学品回收和塑料循环经济的一般途径，但必须考虑技术路径上的无数选择和变量
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，框架建议采用特定类型的化学分离技术，而如果需要丁烷或异丁烯，则另一种类型的技术是最佳选择
“这是一个化学过程，有很多可能性，”尤说
“如果我们想投资化学回收，我们会使用什么技术？这实际上取决于我们垃圾的成分，聚乙烯塑料的变体，还取决于燃料和碳氢化合物等终端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流程
例如，该框架发现，现场生产丁烯与供应丁烯相比，可以减少回收工厂近20%的光化学空气污染，而现场使用天然气会增加37%以上的潜在有害电离辐射
尤说:“在技术和流程上，总有一些东西我们可以扭曲和调整，这是棘手的部分。”他补充说，随着新的化学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行业的有力工具
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