塑料作為20世紀(jì)人類最重要的發(fā)明之一，其負(fù)面新聞卻屢見不鮮。去年10月，科學(xué)家稱首次在人類糞便中發(fā)現(xiàn)塑料微粒，這則新聞在社交媒體上被迅速點(diǎn)燃，人們?yōu)榇讼萑肟只排c反思，卻不知該如何應(yīng)對(duì)。

中國科學(xué)院過程工程研究所離子液體與綠色工程團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)針對(duì)PET塑料回收的科研成果，給這個(gè)世界級(jí)難題指出了一個(gè)新思路：讓塑料垃圾經(jīng)過回收利用循環(huán)起來，從源頭減少塑料制品的產(chǎn)出。“循環(huán)是建立綠色生態(tài)社會(huì)的必由之路。”過程工程所所長、離子液體與綠色工程團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張鎖江院士說。

無法逃避的塑料污染

作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，塑料在日常生活的地位不容置疑，但如今也遭受眾多詬病。數(shù)據(jù)顯示，從塑料被發(fā)明開始，迄今為止，人類已經(jīng)生產(chǎn)了約83億噸塑料。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年生產(chǎn)PET塑料超過4000萬噸，廣泛應(yīng)用于飲料瓶、服裝纖維、電子元件等。廢棄的塑料垃圾只有很小一部分被回收利用，大部分只能通過焚燒和填埋的方式來處理，最終會(huì)有超過2000萬噸的塑料垃圾不經(jīng)處理直接丟棄，這些垃圾在風(fēng)力的影響下進(jìn)入河流，然后匯入海洋。

值得注意的是，曾經(jīng)匯入海洋的塑料垃圾如今已經(jīng)經(jīng)過重重生態(tài)循環(huán)之后回到了人類身體。去年10月，奧地利環(huán)保署和維也納醫(yī)科大學(xué)發(fā)表報(bào)告稱，已經(jīng)在人類糞便中發(fā)現(xiàn)塑料微粒，而源頭很可能是透過生物鏈的循環(huán)，人類把自己制造的塑料垃圾吃下肚了！這份報(bào)告指出，奧地利團(tuán)隊(duì)向來自日本、意大利、芬蘭、荷蘭、波蘭、英國以及俄羅斯和奧地利等8個(gè)國家的志愿者，采集糞便樣本，受測者在提供樣本前1個(gè)星期，曾吃下含有塑料包裝食物及喝瓶裝水，其中6人曾吃過深海魚，無素食者，結(jié)果報(bào)告發(fā)現(xiàn)，全部糞便樣本都含有塑料微粒。

2017年7月，中國發(fā)布了《禁止洋垃圾入境推進(jìn)固體廢物進(jìn)口管理制度改革實(shí)施方案》，提出2019年年底前，逐步停止進(jìn)口國內(nèi)資源可以替代的固體廢物。禁令頒布后，流入中國境內(nèi)的塑料垃圾數(shù)量銳減，一些歷來靠加工回收進(jìn)口塑料垃圾為生的“小作坊”相繼停產(chǎn)。

“這些作坊式的回收車間不僅對(duì)再生塑料的品質(zhì)很難把控，生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的污染破壞也極其嚴(yán)重?！边^程工程研究所研究員、過程工程所PET塑料回收項(xiàng)目首席研究員呂興梅說，結(jié)束“小作坊”時(shí)代，將塑料回收利用正規(guī)化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化是行業(yè)的必經(jīng)之路。

相應(yīng)的，一直高度依賴?yán)隹诘臍W美發(fā)達(dá)國家，正面臨著前所未有的垃圾處理、回收難題，但大多數(shù)國家在短期內(nèi)并不具有相應(yīng)的技術(shù)及設(shè)備支撐。

今年，過程工程所擬與英國簽訂技術(shù)合作協(xié)議，計(jì)劃在英國建成萬噸級(jí)裝置，離子液體催化降解PET塑料綠色技術(shù)將助力當(dāng)?shù)亟鉀Q塑料回收困境。

塑料問題不是某個(gè)國家、某個(gè)地區(qū)的問題，而是全球共同面對(duì)的時(shí)代之弊。張鎖江說：“塑料和二氧化碳一樣，是世界最亟待解決的重要難題?！?/p>

離子液體：神秘催化劑

塑料從污染海洋環(huán)境、對(duì)海洋生物造成傷害，到真正開始危害人類，來勢兇猛，塑料回收技術(shù)的研發(fā)已刻不容緩。

關(guān)于塑料回收利用方面，物理法是目前在中國普遍應(yīng)用的塑料回收技術(shù)?！拔锢矸ㄖ饕扛邷厝廴冢m成本低廉，但弊端也明顯，”呂興梅說，物理法會(huì)讓再生塑料品質(zhì)變差，一至兩次回收后便無法再利用，只能作為廢棄物拋棄，形成300到500年才能自然降解的垃圾。

化學(xué)法則是把塑料降解到單體再聚合成聚酯切片，比物理法復(fù)雜得多，成本也相對(duì)高昂。

“我們的新技術(shù)用離子液體取代了傳統(tǒng)催化劑，”呂興梅說，離子液體的使用將反應(yīng)效率提高、新鮮水用量減少、減少能耗，使經(jīng)濟(jì)性得到了提升。2012年，該項(xiàng)目得到了科學(xué)技術(shù)部“863計(jì)劃”的經(jīng)費(fèi)支持。

離子液體是一種全部由陰離子和陽離子構(gòu)成的新型化合物，是自然界中不存在的一類新物質(zhì)，它也是這項(xiàng)技術(shù)最核心的“秘密武器”。

離子液體的運(yùn)用，使傳統(tǒng)技術(shù)下處理難度較高的塑料垃圾也可以得到充分的回收利用。以打印機(jī)碳帶為例，新技術(shù)可以做到將PET降解的同時(shí)把附著在碳帶上的碳粉直接回收。

呂興梅說：“理論上降解率可達(dá)100%，塑料品質(zhì)不降低?！币簿褪钦f，在理想狀態(tài)下，塑料的回收利用將可進(jìn)入“瓶到瓶”的永久閉合循環(huán)。

打通綠色生態(tài)的“靜脈”

呂興梅說，離子液體幾乎沒有揮發(fā)性、不污染空氣，是綠色化學(xué)研究的前沿，應(yīng)用范圍也非常廣泛。目前，過程工程研究所已經(jīng)將離子液體用于塑料垃圾和二氧化碳回收、動(dòng)力電池電解液等研究領(lǐng)域。

研發(fā)和推廣的工作也面臨著一定的困難?！俺杀靖吲c缺乏認(rèn)知度是目前最大的阻礙，”呂興梅說，中國90%的塑料垃圾還在使用落后的物理法進(jìn)行回收，而該項(xiàng)目2015年在天津?yàn)I海新區(qū)建造的千噸級(jí)示范裝置，因?yàn)檫\(yùn)營成本較高，目前運(yùn)行的狀況也并不理想。

呂興梅表示，在科研團(tuán)隊(duì)不斷改進(jìn)技術(shù)、降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)塑料垃圾的綠色循環(huán)也需要社會(huì)大眾更多的認(rèn)知與支持。“如切實(shí)做好垃圾分類回收、選購再生塑料制品，都是普通人可以做到的環(huán)保之舉。”

張鎖江說：“未來，我們希望能搭建起‘綠色技術(shù)體系’，將基礎(chǔ)科研與應(yīng)用緊密結(jié)合，加速其工業(yè)產(chǎn)業(yè)化，為生產(chǎn)的‘動(dòng)脈’打造一條回收循環(huán)的通暢‘靜脈’?！?/p>