塑料回收技术创新与可持续发展

某中心与能源部门合作推动塑料回收技术革新

某中心加入了美国能源部领导的BOTTLE:trade_mark:联盟，该联盟专注于材料和回收创新技术开发。该合作旨在帮助开发基础技术，实现塑料全生命周期的净零碳排放。

材料科学在可持续发展中的关键作用

材料生产贡献了全球超过20%的温室气体排放，其中75%的排放来自水泥、钢铁、纸浆和纸张以及塑料四个材料领域。塑料是当今使用材料中增长最快的类别，也为创新提供了最大机遇。

实现净零碳排放的技术路径

通过建立"循环碳路径"，结合机械回收、带有碳捕获的化学回收以及来自生物质和/或捕获碳的原料，塑料在整个生命周期中实现净零碳排放是可行的。这需要从分子层面重新思考塑料，并开发新技术以保持这些分子的持续利用。

新型化学回收技术的突破

当前工作目标是开发新技术，通过确保在材料寿命结束时技术上和经济上可行地回收和再利用这些材料，来保持塑料中碳的持续利用。与BOTTLE联盟合作的一个目标是开发节能的化学处理技术，能够分解或解构具有易解构键的混合塑料废物流。

可设计回收材料的发展

计划从解构塑料中合成新材料，并将其加工成薄膜以了解其结构-性能关系，然后开发可设计回收的包装应用替代品，同时确保这些材料可以在工业设施中堆肥或在自然环境中安全降解。

双向效益的技术创新

这种新型柔性解构过程被视为一个飞轮：需要最少时间和能量来分解和回收的材料将导致新材料生产的原料成本降低，从而带来更低成本的材料。这些材料的较低成本将进一步激励它们替代传统塑料的使用。

可生物降解塑料的回收优势

可生物降解塑料比传统塑料更容易解构成中间化学品，这为高效工艺开辟了可能性，可以无限回收这些材料中的碳分子，而不会降低性能或需要大量能量来解构强碳-碳键。

实现这项工作的规模成功需要在我们日常生活中使用的塑料（特别是食品包装等应用中使用的塑料）以及保持这些材料使用的回收系统和基础设施方面发生根本性转变。
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