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科学家开发了一种真正可回收的塑料。世界准备好了吗?

如果我们不能抛弃塑料,我们至少可以使其更具可回收性 - 至少这就是劳伦斯·伯克利国家实验室和能源部的研究人员提出的一种名为PDK的新材料。

科学家开发了一种真正可回收的塑料。世界准备好了吗?
[源图像:fugacar/istock]

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美国人的普通产生每年220磅塑料废物。即使您将其发送到回收设施,绝大多数也没有回收。大多数塑料最终都陷入困境。

这样做的原因有很多。一些回收设施没有正确对塑料进行正确分类的技术。对于公司而言,制作“处女”塑料实际上要比生产可回收的塑料便宜。再生塑料是远非完美反正。回收塑料通常是通过融化旧塑料而产生的,实际上需要将纯塑料混合在其结构中。估计所有塑料的91%根本没有回收。

但是劳伦斯·伯克利国家实验室和能源部的研究人员一直在研究一种诱人的新型塑料。称为Polydiketoenamine或PDK,它是一种无限可回收的材料。从字面上看,其中100%可以被收回并重塑为公司想要的多次新塑料。

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新塑料如何比旧塑料更好?我们的传统塑料,例如聚丙烯牛奶壶和尼龙长袜,在1930年代开发,是从石油工业的副产品中廉价且易于大量生产的。通过那个镜头,它们是奇迹,并且在消费产品中取得了突破,从挤压瓶到特百惠。问题在于,将近100年后,这种奇迹材料完全嵌入了我们所做的一切和所做的一切中,并且正在杀死地球。实际上,我们无法从供应链中消除塑料,即使我们这样做也无法解决世界的气候危机。甚至更多的有机材料,例如棉花,都是自然资源的消耗。这就是为什么许多专家都在为回收变得更容易 - 通过材料本身或回收设施或理想情况下的回收设施而变得更加容易的原因。

劳伦斯·伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National National Lab)的参谋科学家兼副部门主任Corinne Scown说:“这里的想法是,我们正在设计新的聚合物。”

塑料是称为单体的相同分子的链,它们将其链接到我们称为塑料的聚合物中。添加剂可以输入混合物,从染料到阻燃剂,以定制用于不同目的的材料。因此,当您尝试通过融化塑料回收塑料时,所有不同的物质混合在一起不可分割。

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“ [今天]将塑料融化有各种填充剂。。。这些东西都将留在那里。” Scown说。“当然,您将在该过程结束时有一个退化的产品。”而且,由于您的材料退化了,因此制造商添加了纯塑料,以使产品更强壮。甚至阿迪达斯尖端的循环鞋,这使公司可以将一对旧对融化为一对,要求将原始塑料添加到混合物中。按照相同的行,Everlane,是努力消除维珍塑料,尚未发现对拉链和氨纶等物品的足够替代品。再生塑料的降解是原因。

[源图像:fugacar/istock]
但是,PDK塑料的制造方式是可以通过热而不是用酸融化的方式。这种酸过程更可控制。它可以干净地将单体与添加剂分开。所有这些单体都可以在下一批塑料中重复使用。Scown的团队实际上使用高级模拟证明了这种方法可以大规模起作用。没有热量,该过程比典型塑料的回收量较少。它允许收回更多的塑料时期。

那么PDK可以取代我们所有其他塑料吗?从实际意义上讲,可能不是。根据Scown的说法,生产一批使用当前方法的原始PDK的价格比常规塑料高约10至20倍,这主要是因为该过程尚未以最佳的效率进行扩展。同样,由于该过程所需的一些专门化学物质,其最初的碳足迹实际上更糟。但是,随着时间的流逝,由于产品一次又一次地回收,PDK更有意义。发现的一个关键的度量扫描是,回收PDK甚至比生产新的典型的维珍塑料要便宜。

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Scown说:“仍然需要进行很多测试,以了解哪些应用程序,包装和耐用产品应用程序对此有益,以及我们将来如何量身定制新单体以获取我们想要的规格。”“这并不是明天要取代所有塑料。在某些应用程序中,它的工作原理将在当前形式。”

换句话说,单使用的塑料(例如塑料袋)目前在我们的废物流中可能没有意义。这些袋子在低利润行业中生产的昂贵。如果没有基础设施来收集回收利用,那么生产PDK袋的财务和环境成本将更高。“因此,可能,也许不要制作薯片袋。不要制作塑料胶片,” Scown说。“取而代之的是,您可能想制造一种耐用的产品,也许是具有回收计划的产品,或者是一种更像是租赁或服务模式的产品,而不是所有权。”

的确,看看公司希望回收(例如鞋子)的产品价格较高的产品,而PDK突然变得很有意义,因为塑料的材料成本是鞋子整体价格的很小一部分。Scown说:“只要您可以在产品中获得它,以确保您恢复绝大多数材料以一遍又一遍地回收,您就可以恢复多次。”“在塑料的一生中,许多回收周期,您正在接近类似于我们现在拥有的塑料的成本。”

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截至目前,研究人员正在寻找可能希望合作进行更广泛测试PDK的私人公司,同时他们继续证明技术并优化了如何扩展实验室。

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关于作者

马克·威尔逊(Mark Wilson)是Fast Company的一德赢提款位高级作家,已经写了近15年的设计,技术和文化。他的作品出现在Gizmodo,Kotaku,Popmech,Popsci,Esquire,American Photo和Lucky Peach

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