塑料是用石油做的吗,塑料1-7号代表什么

本周一,美国太平洋西北国家实验室领导的研究小组提出一种塑料回收的新方法,能提高废弃塑料变燃料的转化率,而且产生的副产品甲烷更少。

废弃塑料变燃料,可行性有多高?

今年八月,韩国最大、污染最严重的企业之一,水泥制造商双龙C&E公司(Ssangyong C&E,以下简称双龙公司),已经开始用塑料垃圾当燃料了。根据Bloomberg的报道,双龙公司每天用3000吨的合成树脂废料代替煤炭,为其位于东海市的工厂供能。这些合成树脂废料来自废弃塑料、纺织品和轮胎。

双龙公司表示,此举已经让公司的煤炭使用量减少了约30%。该公司计划到2030年实现“无煤化”,用废弃物完全代替煤炭——他们称废弃物为“循环资源(circular resource)”。

塑料作为全球公认“最糟糕的发明”,给人、环境和其他生物带来了许多问题。根据国家地理,每年有800吨塑料进入海洋,除了会产生海洋生物误食、被渔网缠住等问题,塑料长期浸泡后释放出的有毒物质还会影响海洋动物的繁殖,或增加其患病几率。

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今年三月,荷兰科学家首次在人体血液中检测出了塑料微粒。在实验条件下,这些塑料微粒会引发炎症,并有可能附着在红细胞的外膜上,限制氧气输送。

塑料变燃料,2030年前减排12%?塑料再利用真有那么简单?

图源|Common Seas

国际组织Common Seas也进行了相关实验,80%参与者的血液中都检测出了塑料微粒。目前,Common Seas正在筹款研究这些塑料微粒是否对人体有害。

虽然许多国家都在通过垃圾分类、回收,减少废弃塑料的数量,但有效回收的塑料垃圾只占一小部分。在德国,只有约16%的家用塑料会被制成新产品(2019年数据),其余会被出口到国外或在德国焚烧。而垃圾焚烧产生的物质,早就被认为与癌症、呼吸道疾病、神经疾病和先天缺陷有关。

用废弃塑料代替煤炭,看似一边解决了白色污染问题,一边减少了煤炭等化石燃料的使用,进而节能减排。但这套解决方案,真有这么一箭双雕吗?

# 探索 #

作为一种处理垃圾的方式,德国部分化学家认为,垃圾焚烧带来的健康问题已经通过现代技术解决了。目前德国环境部规定所有垃圾焚化炉每立方米废气值都要低于0.1ng,属于“世界公认高标准”。德国垃圾焚化协会(ITAD)也在其年度报告中表示,垃圾焚烧是“安全、清洁和可持续的”,并将之视为循环经济的一环。

ITAD早就把塑料垃圾看作替代能源的“潜力股”了。塑料从石油和天然气中提炼产生,焚烧时候会产生大量热能。ITAD曾指出,德国在2018年通过焚烧垃圾发电的电量,相当于一个中型燃煤发电厂的产能。自从中国在2017年禁止“洋垃圾”入境后,英国积极讨论处理塑料垃圾的方式,支持塑料焚烧的一派也认为,这些热能可以用来发电,以代替煤炭、石油等产生污染的燃料。

除了释放二氧化碳,加剧温室效应,化石燃料燃烧还会释放汞、砷和其他重金属。其释放出的气体可能引发人类呼吸系统疾病或导致酸雨。

为了变废为宝,全球的科研人员都在探索新技术。2018年,美国普渡大学Davidson化学工程学院的研究团队研发出了一种技术,能将聚丙烯(塑料的一种,常用于玩具、医疗器械、食品包装等)转化为高分子聚合物、石脑油等,再进一步转化为类似于汽油或柴油的燃料。

美国东北大学的化学与工业教授Yiannis Levendis致力于研究化石燃料的替代方案。他和同事研发出一种技术,在隔绝氧气的情况下高温加热塑料,将其转变成一种清洁的可燃气体。Levendis说,大部分塑料都能通过这种方式变成气体,这种气体可以用来制作碳纳米管,进而制作电子器件或设计新材料。剩余的气体可以用来燃烧供能,和天然气一样。

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Levendis还研发出一种车用的陶瓷机油滤清器,可重复使用。当前的机油滤清器几乎每年都要更换一次。

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图源 | Ruby Wallau/Northeastern University

美国华盛顿州立大学也开发了一种新工艺,能在220摄氏度下,一小时内将90%的塑料转化为喷气燃料和其他“有价值的碳氢化合物产品”,其中聚乙烯(常用于塑料袋、洗发水瓶、水管道等)可以转化为燃料和高价值润滑油,从而推向商业化。

围绕废弃塑料的生意也有不少。美国化学委员会估计,仅在美国的塑料燃料设施就将创造近 39,000个工作岗位和近90亿美元的经济产出。

美国公司Plastic2Oil公司能使用未分类、未洗涤的废弃塑料制造超低硫柴油。该公司称其仅在加热反应堆时使用天然气。运行开始后,反应堆就会利用自己的废气加热,所需的额外能量极少。

SGH2 Energy Global、GS E&C和KOSPO/Southern Power等公司也将在韩国蔚山共同规划、运营世界上第一座用废弃塑料制氢气燃料电池的发电厂。据报道,这个项目将整合SGH2专有的等离子体增强气化技术(SPEG),能够用塑料生产出比电解便宜三倍的氢气。

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Plastic2Oil处理车间 图源|Plastic2Oil官网

# 质疑#

围绕塑料变燃料的质疑和反对主要有两点。

第一,这种操作足够安全吗?根据联合国环境规划署,露天焚烧塑料垃圾是空气污染的一大主要来源。塑料在燃烧过程中会释放二恶英、呋喃、汞、多氯联苯(BCPs)等有毒气体。其中二恶英会附着在农作物表面或渗入河道,最终通过食物链进入人类身体。

这种危害可以人为控制,比如设置烟气净化系统。有些新技术不通过传统方式燃烧塑料,不同的方法也会有不一样的结果。双龙公司表示,他们的窑炉能达到2,000摄氏度,不会影响人类健康和环境。

第二,塑料变燃料,真的更环保吗?虽然双龙公司的煤炭用量显著降低,但总碳排量和2018年相比只下降了3.3%,减排效率并不高。不过双龙公司表示,他们的做法已经“显著降低”了排放量。

“就算是水泥商用废弃物代替煤炭,也不能说他们越来越环保(going green)了,否则容易误导消费者。”韩国一位立法者Noh Woong-rae说道。该立法者正在推动韩国对水泥制造行业的燃料问题进行监管,要求公司披露更多相关信息,比如他们用来燃烧的原材料具体都有哪些。

这也是韩国塑料燃烧领域和其他国家不同的地方。在韩国,水泥制造商能用来做燃料的废弃物多达88种。相比之下,美国有34种、德国有25种、日本有20种。除此之外,Noh认为韩国对该过程排放的重金属的监测也不够完善。

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堆积成山的废弃物将用来做双龙公司的工厂燃料 图源 | Ssangyong C&E

对于水泥厂用废弃塑料代替煤炭这件事,为什么韩国的政策显得格外宽松?可能和其许下的气候承诺有关——2018年,韩国宣布,要到2030年减少40%的排放量。而水泥行业作为韩国三大污染工业之一,减排的担子格外重。

根据韩国贸易部,韩国污染最严重的三大工业为水泥制造业、钢铁行业和石油化工行业。

BloombergNEF分析师David Kang表示,水泥制造行业排放了韩国工业10%的碳。而双龙公司在2020年排放了990万吨二氧化碳当量,在韩国工业排放企业中排名第四。

为了实现韩国的2030减排目标,水泥行业必须在2030年前减少12%的碳排放量。这意味着公司们需要砍掉36%的煤炭使用量,换成废弃物进行燃烧。

身负重担的水泥行业在废物利用上如此“大胆”,或许有自己的苦衷。但Noh最担心的,是“水泥制造商用废这个塑料变燃料作为噱头,表面上是在追求环保,实际上可能掩盖了真相”——哪个公司都不会因为一个单独的行为而变得100%环境友好。

文 | 王紫荆

编辑 | 国佳佳

助理分析师王天怡对本文亦有贡献

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