塑料回收迎革命性突破？Mura公司技术引关注

塑料污染是一个日益严重的问题，根据经济合作与发展组织(OECD)预计，到2060年塑料垃圾产量将激增至每年10亿吨以上。在塑料垃圾中，回收利用的塑料垃圾占比极低。

一、塑料垃圾回收瓶颈

1、全球仅10-15%塑料废物被回收再生，脏乱无序是回收率低的关键原因

目前，全球在塑料回收方面做得不尽人意，在每年产生的塑料垃圾中只有 10-15% 被回收利用，其余则被焚烧、掩埋或作为垃圾。回收率如此低的原因在于，大部分垃圾都是脏乱不堪的塑料制品，上面沾满了食物、墨水和标签，清理这些垃圾并将其分类为单一聚合物、未受污染的塑料流的成本很高，而这种塑料流通常是传统“机械”回收所需要的，在这种回收方式中，塑料被切碎、熔化并重新制成颗粒，用于制造新产品。

2、塑料垃圾处理瓶颈有望打破？可进行混合塑料垃圾回收的工厂引关注

2025年2月，《Nature》期刊报道了一篇关于塑料回收的文章，其中介绍了英格兰一家即将运营的化工厂的塑料处理能力，引发业界兴奋。2025年英格兰东北部将开始商业运营的一家化工厂，其可以处理任何类型的塑料垃圾，包括被视为“不可回收”的混合塑料。该工厂可将塑料垃圾分解成类似于从原油中提取的化学物质，这些化学物质经过进一步加工可以重新变成原生塑料。

该工厂采用一种名为“化学回收”的概念，将塑料分解成更小的化学结构块。塑料分解的传统方法是热解：在没有氧气的反应器中将塑料加热到450°C以上。传统方法热解耗能且效率低下，大部分塑料会变成无用的烟灰。相比之下，新工厂使用高温高压水来更温和、更清洁地分解塑料废物。该工厂的幕后推手是总部位于伦敦的Mura公司，该公司表示，这是世界上第一家以这种方式回收塑料的商业工厂。Mura宣称该技术具有“革命性”，因为它“有潜力帮助消除塑料垃圾，回收所有类型的塑料，创造真正的循环经济”。Mura表示，与热解相比，其工艺的二氧化碳排放量更低，对受污染废物的容忍度更高。与焚化炉中燃烧塑料发电相比，该工艺的二氧化碳排放量减少了约80%。

然而，对该工厂宣称的“循环经济”，业界存在质疑。主要原因在于该工厂目前对塑料废物的成分非常挑剔，必须以类似于机械回收的方式对塑料废物进行粉碎和分类。而且，与热解工厂一样，并非所有工厂的产品都会重生为塑料，一些批评人士表示，该过程不应算作回收。

二、塑料垃圾回收技术趋势

1、热解法将取代解聚法

根据英国剑桥市场情报公司IDTechEx的数据，目前塑料垃圾最常用的化学回收方法是打断塑料的聚合物链以回收其结构件或单体，通常可以用溶剂或酶来完成。IDTechEx将塑料垃圾的一般回收方法称为“解聚”。然而，传统的解聚工艺成本高昂，而且只对少数已从其他塑料废物中分离出来的塑料进行了商业化。IDTechEx预计，到今年年底，解聚法将被更简单的热解法所取代。热解法不会将塑料分解成单体，而是产生一种称为热解油的碳氢化合物混合物，类似于原油。这种油中的某些成分随后经过更多的石化加工，生成特定的塑料原料化学品，例如乙烯和丙烯，这是聚烯烃最常见的单体。

业界认为热解法仍然存在一些问题，据IDTechEx称，全球大约有50家热解工厂，大部分位于欧盟和美国，每年总处理能力约为266,000吨。这只是这些地区产生的塑料垃圾的一小部分。不过，预计到今年年底将有更多的热解工厂投入使用。但热解法依然存在许多问题。首先，它产生的部分石油被转化为燃料或其他化学品，而不是用于制造新塑料，因此这部分石油无助于减少新塑料的产量。其次，这是一个低效的过程，输入塑料中高达20%的碳会变成不需要的烟灰副产品，称为炭，一些会以CO₂的形式流失，而热解油可能含有必须在进一步使用前去除的污染物。再次，尽管热解工厂以能够处理多种混合塑料而闻名，但实际上，它们处理的是聚烯烃塑料废料，而且是相对干净的废料。

IDTechEx 的技术分析师詹姆斯·肯尼迪 (James Kennedy) 表示，热解法将取代解聚法的原因是热解法废料可以产生更具商业销售价值的热解油，而且投入现有的石化工艺相对容易。不同的塑料（如 PET）可以进行热解，但会引入氧原子，这些氧原子会进入热解油产品中，必须在之后去除。同时，更脏的废料往往会产生更脏的热解油，也必须进行清洁。加州大学伯克利分校的可持续发展研究员科琳·斯考恩 (Corinne Scown) 表示，为了避免这笔费用，热解工厂仍会事先对塑料进行分类和清洁，通常采用与机械回收设施相同的预处理步骤。因此，以这种方式制造塑料的成本高于机械回收，也高于用化石石油制造原生塑料。

2、Mura公司的热液液化技术被看好

Mura公司的方法被称为热液液化，但Mura不锈钢反应器内的秘密武器不仅仅是热水，该过程在超过400°C和220个大气压下进行，意味着水处于超临界状态——既可以像液体又可以像气体一样，将油性聚合物分子溶解并切成碎片。

与热解一样，热液液化利用热量来破坏将聚合物链结合在一起的强碳碳键。这会产生分子碎片，每个断裂的碳上都有一个不成对的电子，称为碳自由基。在热解过程中，这些活性自由基四处乱窜，断裂成小块。但在Mura的热液工艺中，熔融的聚合物通过超临界水分散得更均匀。使得传热更有效率，并确保碳自由基倾向于通过从周围的水分子中夺取氢来满足对其他原子的渴望，形成更稳定的碳氢化合物同时避免形成焦炭。

 

 

参考文献：

Nature. Can this revolutionary plastics-recycling plant help solve the pollution crisis?[EB/OL]. (2025-02-04)

[2025-02-24]. https://www.nature.com/articles/d41586-025-00293-y