全球范圍內，人類每年制造3.8億噸塑料。盡管任何塑料包裝的底部都有回收標志，但絕大多數塑料最終還是被扔進垃圾填埋場、垃圾焚燒廠或我們的海洋。長期以來，許多問題一直困擾著這種制造商所稱的可回收塑料——但愿希望能出現。人類希望周圍要有堅不可摧的物質[1]。

美國勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊創造了一種新型塑料，叫做聚二酮烯胺，或稱PDK，真正可回收。兩年前，伯克利實驗室首次發布關于塑料的報告[2];四月，伯克利實驗室發布一項研究[3]，得出結論稱，基于PDK的塑料可能是企業經濟可行的替代品。

傳統塑料有什么問題？

塑料，設計時并沒有考慮可回收性或生產者的責任。盡管初衷是好的，但在美國只有8.7%的塑料被回收，意味著絕大多數最終進入了垃圾填埋場、焚化爐或作為垃圾。盡管包裝底部有數字和箭頭，但回收企業根本沒有處理許多消費者認為是雜貨店和藥店貨架上的可回收塑料容器。現在，“微塑料”就在我們吃的食物中、我們喝的水中，甚至在雨雪中。

很遺憾，塑料再循環在經濟上并不可行，成本主要落在美國地方政府身上。原始塑料通常比回收的塑料更便宜，更容易生產，對制造商沒有什么經濟刺激。即使在最好的情況下，制造商也只能回收塑料兩到三次，直到它變得不可用。

伯克利實驗室的研究人員著手創造一種無限可回收的產品，而不是事后才考慮，真正能使下一代聚合物成為游戲規則改變者。然而，重要的問題是要使這種產品在經濟上可行，以便使制造商愿意回收。

PDK塑料如何積累起來？

伯克利實驗室的研究，檢查了一個年生產和回收2萬噸PDK的模擬設施。作者估計了化學投入、必要的技術、成本和碳排放量，然后將結果與傳統塑料的生產進行比較。

據伯克利實驗室說，PDK的回收成本與聚乙烯(PET)和熱塑性聚酯(HDPE)相似，低于聚氨酯的回收成本。

原始材料的成本更高，才為回收提供真正的市場激勵。PDK樹脂是用酸而不是熱回收的，可以將樹脂從添加劑中分離出來。與傳統塑料不同，制造商可以使用回收的PDK樹脂生產新產品而沒有質量損失。這會使消費者真正完成可回收塑料循環，而這往往是許多廢物管理系統缺少的組份。

可回收塑料“前途未卜”

因為多年來，許多地區沒有追究生產商的責任，許多塑料負擔沒有落到企業身上。公眾對化石燃料的使用和塑料污染，特別是海洋塑料污染的擔憂與日俱增。由于原始塑料的成本如此之低，大多數生產商并沒有支付塑料的實際成本(尤其是考慮到社會和環境影響時)，需要制定政策，鼓勵制造商轉向更加負責和回收像PDK這樣的塑料。

此外，對于各種用途，新材料也必須是最佳的。據伯克利實驗室的最近研究[4]，“PDK的特性可以通過配方調整，使其適用于廣泛的用途，包括食品和飲料的軟包裝，用于消費電子產品、汽車和飛機部件、風力渦輪機葉片和節能建筑”的耐熱和防火復合材料。

盡管這一消息很有希望，但還需要做更多至關重要的工作。伯克利實驗室分子鑄造的臨聘項目研究員布雷特·赫爾姆斯(Brett Helms)說，“問題是它的成本是多少，對能源使用和排放量的影響是多少，以及從現在開始如何得以實施。” “我們下個階段的合作就是回答這些問題。”

還有“可降解塑料”技術，能把需要分解100年的塑料，僅僅用2年就能完全降解。但無限可回收聚合物適應性更廣，可能是塑料的未來。

資料與注釋：

1. Sarah Lozanova, Infinitely Recyclable Plastic on the Horizon with Next-Gen Polymers, Triple Pundit, APR 30, 2021

2. https://newscenter.lbl.gov/2019/05/06/recycling-plastic-from-the-inside-out/

3. Nemi Vora etal., Leveling the cost and carbon footprint of circular polymers that are chemically recycled to monomer, Sci. Adv., 9 April 2021

4. https://advances.sciencemag.org/content/7/15/eabf0187