在垃圾分类逐渐在各国施行的背景下，许多人每周都会将塑料垃圾放入适当的垃圾箱中。但其中许多材料，包括柔性薄膜、多层材料和许多彩色塑料，都无法通过传统的机械回收方法进行回收。研究发现，在美国，只有大约9%的塑料被重复使用。

塑料回收现场 图源：https://www.pbs.org/newshour/show/your-recycling-is-not-always-being-recycled-heres-why

因此，来自威斯康星大学麦迪逊分校的化学工程师们将通过一项新技术把低价值的废塑料转化为高价值的产品。研究人员相信，这样的新技术可以从经济上鼓励人们增加塑料回收，从而为回收新型塑料打开一扇门。新技术还能带来不错的环境效益，研究人员预计这项技术能将传统工业化学品生产流程所导致的温室气体排放量减少约60%。

新技术依赖于几种现有的化学处理技术。首先是热解，即在无氧环境中将塑料加热到高温。技术的核心是热解油，一种由各种化合物混合而成的液体。热解油中含有大量的烯烃——一类简单的碳氢化合物，是当今化学品和聚合物（包括各种聚酯、表面活性剂、醇和羧酸）的核心组成部分。

在目前的高能耗工艺（如蒸汽裂解）中，化工生产商通过将石油置于极高的热量和压力下生产烯烃。在这种新工艺中，研究小组从热解石油中回收烯烃，并将其用于一种能耗低得多的化学工艺——均相加氢甲酰催化。这一过程可将烯烃转化为醛，然后进一步还原为重要的工业酒精。

化学和生物工程教授乔治·胡贝尔（George Huber）与博士后研究员Houqian Li和博士生Jiayang Wu共同领导了这项工作，他说：“这些产品可用于制造各种价值更高的材料，这些价值更高的材料包括用于制造肥皂和清洁剂的成分，以及其他更有用的聚合物。”

回收行业可能很快就会采用这种工艺。近年来，至少有10家大型化学公司已经建立或宣布了利用废塑料生产热解油的设施计划。其中许多公司将热解油通过蒸汽裂解装置来生产低价值化合物。然而，目前这些公司还没有升级热解油使用效率的好方法。新的化学回收技术可以为提高热解油使用效率提供一种更可持续、更有利可图的选择。

因此，在这种情况下，新技术可以从每吨废塑料中获得价值1200美元至6000美元的高价值醇类，而废塑料的价值仅为每吨100美元左右。此外，这一工艺使用的是现有的技术和工艺，相对容易扩大规模。

胡贝尔说，这项研究是威斯康星大学麦迪逊分校几个不同院系的合作成果。化学系主任、加氢甲酰化方面的世界级专家克拉克·兰迪斯（Clark Landis）提出了将该技术应用于热解油的可能性。

化学和生物工程教授马诺斯·马瓦里卡基斯（Manos Mavarikakis）利用先进的建模技术从分子层面深入了解了化学过程。化学和生物工程教授维克多·扎瓦拉（Victor Zavala）则帮助分析了该技术的经济性和塑料废弃物的生命周期。

团队的下一步工作是调整工艺，更好地了解哪些再生塑料和催化剂组合能产生哪些最终化学产品。乔治·胡贝尔说：“利用这一平台技术，我们可以开发出许多不同的产品和路线。我们生产的产品将有巨大的市场。我认为它可以改变塑料回收行业。”