在商業上環保塑膠的生產即將實現——減少環境汙染和溫室氣體排放

透過巧妙地結合不同的技術,製造商可以生產出在整個生命週期內不受氣候影響的塑膠。一個國際研究團隊的一項新研究表明,這種組合比替代品需要更少的能源,成本也相同——甚至更低。

自20世紀50年代初以來,

已進入現代生活的幾乎每個領域。從1964年到2014年,塑膠消費量增長了20倍,從每年1500萬噸增加到3。11億噸。在此期間,不僅塑膠廢物造成的環境汙染有所增加,而且其製造過程中消耗的石油量以及相關的溫室氣體排放量都很大。

在商業上環保塑膠的生產即將實現——減少環境汙染和溫室氣體排放

蘇黎世聯邦理工大學(ETH)、亞琛工業大學和加利福尼亞大學、聖塔巴巴拉分校的研究人員創造了一個新的全球塑膠生產和處置計算模型。該團隊由安德烈·巴多領導,他曾就讀於亞琛RWTH大學,現為ETH能源與過程系統工程教授。透過他們的模型,科學家們證明了經濟地生產具有網狀結構的塑膠是可能的,零溫室氣體排放在其整個生命週期內保持平衡。

這是透過巧妙地結合現有的三項技術實現的:塑膠回收和利用生物質和二氧化碳透過碳捕獲和利用(CCU)進行塑膠生產。研究人員在最新一期的《科學》雜誌上發表了他們的研究。

在商業上環保塑膠的生產即將實現——減少環境汙染和溫室氣體排放

增加塑膠回收

計算表明,關鍵是儘可能多地使用再生塑膠,並輔以其他兩種製造方法。這三種類型的製造業符合迴圈經濟的原則。透過最佳化這三種技術的組合,與目前的化石燃料相比,所需的能量可以減少34%到53%,以生產實踐為基礎,輔以廣泛的碳捕獲和儲存(CCS)——特別是在垃圾焚燒廠,塑膠產品在其生命週期結束時燃燒。

在商業上環保塑膠的生產即將實現——減少環境汙染和溫室氣體排放

新提出的製造方法的成本與這種替代化石製造方案的成本相當。在有利的條件下,到2050年,與替代方案相比,全球塑膠生產成本每年可減少2880億美元。為了實現這一目標,必須以較低的成本提供生物量、二氧化碳和可再生電力,石油的開採和供應必須變得更加昂貴,必須為回收投資提供激勵。ETH教授巴多說:“較低的能源需求似乎有悖常理,但這是因為迴圈利用在整個生命週期中節省了大量能源。”

決策者可以推動氣候變化之路,作者在研究中總結道,中性塑膠透過提供更多塑膠回收和增加生物質和CCU使用的激勵措施。巴多說:“我們不應該單獨考慮塑膠製造的不同技術,因為以一種巧妙的方式將它們結合起來有很大的潛力。”