麻省理工学院 | 如何提高塑料回收率

2024-07-10 11:05:25 110

文章来源:麻省理工学院官方网站

 

 

麻省理工学院的一组研究人员研究了饮料瓶中常用的塑料PET的回收率,虽然回收系统和瓶子沉积物在美国变得越来越普遍,但实际回收率“非常糟糕”。然而,他们的研究结果提出了一些改变这种状况的方法。

 

研究人员说,目前全国PET或聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶的回收率约为24%,并且已经停滞了十年。但他们的研究表明,通过全国性的瓶子押金计划,这一比例可能会提高到82%,近三分之二的PET瓶被回收成新瓶子,当需求强劲时,每瓶的净成本仅为一美分。与此同时,他们说,需要制定政策来确保对回收材料的足够需求。

 

该研究结果今天发表在《工业生态学杂志》上,由麻省理工学院材料科学与工程教授Elsa Olivetti,研究生Basuhi Ravi和Karan Bhuwalka以及研究科学家Richard Roth撰写。

 

该团队研究了不同州以及其他国家的PET瓶收集和回收率,有或没有瓶子押金政策,有或没有路边回收计划,以及各种回收公司和方法的投入和产出。研究人员表示,这项研究首次详细研究了公共政策与包装生产和回收市场的端到端现实之间的相互作用。

 

他们发现,瓶子存放计划在实施的地区非常有效,但目前收集的废旧瓶子几乎不足以满足包装行业设定的目标。他们的分析表明,在全国范围内统一的瓶子押金政策可以达到拟议立法和公司承诺所规定的回收水平。

 

PET的回收在质量方面非常成功,由全回收材料制成的新产品几乎与原始材料的质量相匹配。品牌已经证明,新瓶子可以安全地用100%的消费后废物制造。但该团队发现,材料的收集是一个关键的瓶颈,使加工厂无法满足他们的需求。然而,有了正确的政策,“人们可以保持乐观,”杰里·迈克菲工程学教授兼工程学院副院长奥利维蒂说。

 

她说:“我们在回收领域的许多案例中发现的一个信息是,如果你做正确的工作来支持既考虑需求又考虑供应的政策,”那么重大改进是可能的。“你必须从整体上考虑系统中多个参与者的反应和行为,才能可行,”她说。“我们很乐观,但如果我们不从整体上考虑这个问题,有很多方法可以变得悲观。

 

例如,研究发现,重要的是要考虑现有城市废物回收设施的需求。虽然扩大瓶子存放计划对于提高回收率并为将 PET 回收成新产品的公司提供原料至关重要,但目前处理路边回收计划材料的设施将失去 PET 瓶的收入,与回收废物流中的其他材料相比,PET 瓶是一种相对高价值的产品。如果通过押金计划收集瓶子,这些公司将失去收入来源,只剩下价值较低的混合塑料。

 

研究人员根据在有存款计划、回收成分要求和其他政策的州发现的收集率开发了经济模型,并使用这些模型来推断整个国家。总体而言,他们发现,包装生产商的供应需求可以通过全国性的瓶子押金系统来满足,每瓶押金为10美分,当需求强劲时,每瓶生产的净成本约为1美分。奥利维蒂说,这不一定是联邦计划,而是由各州自行实施。

 

其他国家在实施存款制度方面要成功得多,这导致了非常高的参与率。例如,一些欧洲国家设法收集了90%以上的PET瓶进行回收。但研究人员发现,在美国,只有不到29%的人被收集起来,而在回收链中损失后,大约24%的人实际上被回收利用。虽然73%的美国人可以进行路边回收,但目前只有10个州建立了瓶子存放系统。

 

然而,到目前为止,需求是存在的。“这种材料是有市场的,”奥利维蒂说。虽然通过混合废物收集收集的瓶子仍然可以在一定程度上回收利用,但通过存放系统收集的瓶子往往更清洁,需要的处理更少,因此回收到新瓶子或纺织品中更经济。

 

奥利维蒂说,为了有效,政策不仅需要关注提高回收率,还需要关注整个供需周期以及所涉及的不同参与者。需要采取保障措施,以保护现有的回收设施免受因瓶子押金而遭受的收入损失,也许以补贴的形式,由瓶子生产商的费用提供资金,以避免使加工链的这些重要部分停业。该团队发现,可能需要其他政策来确保收集的材料的持续市场,包括回收成分要求和生产者责任延伸法规。

 

在这个阶段,重要的是要关注可以最有效地回收的特定废物流,而PET和许多金属显然属于这一类别。“当我们开始考虑混合塑料流时,从环境角度来看,这更具挑战性,”她说。“回收系统需要追究生产者的责任,或者特别考虑更有效地针对回收内容设计的材料,”她说。

 

她说,解决“为可持续管理的材料流设计正确的指标是什么”也很重要。“它可能是能源使用,可能是循环性(例如,将旧瓶子变成新瓶子),可能是减少浪费,并确保这些都是一致的。这是需要的另一种政策协调。

 

 

原文链接:https://news.mit.edu/2024/increasing-rate-of-plastics-recycling-0703

 

400-000-0000 扫描微信
0.215159s