密歇根州纽威戈塑料制燃料为何争议不断?

人类产生了大量塑料垃圾,每年超过 4 亿公吨。

为了更形象地说明这一事实,2010 年,美国平均每人每天产生 0.75 磅(0.34 千克)的塑料垃圾,其重量相当于一罐未开封的苏打水。

一个多世纪以来,塑料制品一直在提升我们的生活质量,比如 能让食物保鲜更久 、 提高医疗卫生水平 以及 让交通运输更节能。

在全球范围内,只有 9%的塑料垃圾 得到回收——主要通过机械加工,制成诸如 排水管 之类的产品——19%被焚烧。

为了处理掉现有的和未来的塑料垃圾,需要超越机械回收的新方法。研究人员一直在 研究化学回收,通过在分子水平上分解塑料将废物转化为新产品。

“化学回收”的概念饱受争议,因为它被用来描述许多不同的过程,其中一些对环境的损害可能比将塑料垃圾填埋更严重。

2023 年,密歇根州纽威戈的一个回收中心 宣布计划与清洁海洋合作开办一个新的化学回收设施,清洁海洋是清洁视觉公司(Clean Vision Corporation)的子公司,该公司自称是一家清洁技术企业。

当该项目宣布时, 当地记者 就计划采用何种形式的化学回收以及这是否对社区和环境有益提出了疑问。

《对话》向清洁愿景公司寻求评论,但未得到回应。

作为在密歇根大学、北卡罗来纳大学以及肯扬学院从事化学回收研究的化学教授,我们认为用塑料废料制造燃料不是解决这个问题的正确方法。这不仅危害气候,污染空气和水,而且甚至称其为回收都有些牵强。

2022 年底,密歇根州立法机构通过了一个八项法案的一揽子计划,旨在提高全州所有类型废物 23%的回收率。

这些法案中的一部分受到了环保主义者和众多立法者的质疑,将化学回收重新定义为制造而非废物管理。类似的为企业投资化学回收提供激励的法律最近在其他 24 个州通过,包括得克萨斯州、佛罗里达州和宾夕法尼亚州。

这看似细微的差别可能会对该州如何监管所提议的设施产生重大影响。纽威戈设施——由密歇根回收联盟和总部位于加利福尼亚的清洁海洋合作——如果被定义为制造商而非废物管理设施,将被允许向空气和水中排放更多的污染物。

该合作关系于 2022 年 12 月密歇根州立法通过后的几个月内确定下来,在州众议院和参议院都获得了绝对多数。

除了对空气和水污染的影响外,一个更为根本的问题在于,纽瓦戈工厂计划的被称为热解的化学回收过程,对于这种废弃物而言是否是最佳的利用途径。

热解是指对废塑料进行加热,使其分解为小分子的混合物,通常为碳氢化合物。

在纽瓦戈,并非所有废物都会转化成热解油。

据 Clean-Seas 母公司的首席执行官丹·贝茨(Dan Bates)所说,投入纽瓦戈工厂的塑料有一半会转化为一种复杂的轻质碳氢化合物混合物,并且会在现场燃烧,为工厂的运营提供能源。

如果在您看来,燃烧塑料衍生的油和气体不像是回收利用,密歇根州立法机构也表示认同,并指出“作为燃料出售的产品并非回收产品。”

鉴于这种法律区别,目前尚不清楚纽瓦戈工厂如何能够实际推进热解以生产燃料,同时仍有资格被视为化学回收商。

那么,Clean-Seas 所进行的化学回收除了提供估计的 30 至 60 个工作岗位之外,对密歇根州西部还有其他好处吗?

热解的主要好处应当是在生产燃料的同时,把塑料废物从垃圾填埋场转移出去。纽瓦戈工厂的目标是最初每天转化 50 吨,最终增加到每天 500 吨。

其他工业热解项目的经验让这些预测备受质疑,过去几个月里,有三个项目停止了运营。

能源巨头 Shell 撤回了每年热解一百万吨塑料垃圾的承诺,显然是因为没有足够干净的塑料垃圾供其在该过程中使用。

大多数废塑料太过复杂,无法回收。

从树脂生产到产品制造的每个阶段,都会添加各种各样通常为专有的分子,以调节塑料的性能。

在使用过程中,塑料会进一步受到食物垃圾和其他非塑料材料的污染。

这些杂质共同可能导致诸如反应堆腐蚀和受污染产出物形成之类的问题,这就需要低效的分离步骤。

为避免这些问题,大多数热解设施正在使用工业后废料,也就是制造过程中产生的塑料边角料。

这些原始塑料通常会被制造商重新使用,这意味着它们无论如何最终都不会进入垃圾填埋场。

由于个别研究中所使用的基础假设不同,得出有关化学回收对气候影响的结论可能颇具挑战性。

然而,一项最近的荟萃分析,对 30 篇期刊文章的结果进行了分析并得出结论:使用化学回收制造新塑料能够通过减少温室气体排放让气候受益,但化学回收用于生产燃料则会产生相反的效果。

到目前为止,正如其白皮书所述,Clean-Seas 的计划是制造运输燃料或为工厂供电,而非生产塑料。

那么应该如何处理塑料垃圾呢?

我们认为,消费者和制造商都应致力于让材料尽可能长久地被使用,这一立场在艾伦·麦克阿瑟基金会有关重新思考塑料生命周期的报告中有所阐明。

一旦塑料产品的其他所有用途都已耗尽,对其进行化学回收来生成新的塑料或其他耐用产品,能够解决塑料垃圾和气候变化这一复杂问题。

要是纽威戈热解设施的产出为新塑料,这种循环方法对气候而言会更有利。但把塑料回收用作燃料就不是这样了。