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商品聚合物升级回收的关键进展和未来机会

摘要

绝大多数商品塑料不会降解,因此它们会永久地污染环境。目前,在发达国家,不到20%的消费后塑料垃圾被回收,主要用于能源回收或通过机械回收再利用为低价值材料。化学回收提供了一个机会,使塑料变回单体,再聚合成原始材料,而不改变材料的性质或聚合物的经济价值。对于那些成本高昂或无法通过机械或化学方法回收的塑料垃圾,新兴的化学升级回收领域有望使用化学或工程方法将塑料垃圾置于新价值链的起点。这里重点介绍了将塑料垃圾升级回收为增值性能材料、精细化学品和特种聚合物的最先进方法。通过确定常见的概念方法,我们批判性地讨论每种方法的优势和挑战如何有助于实现可持续塑料经济的目标。

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图1:塑料和塑料垃圾生命周期中的升级循环。
图2:通过采用解聚-再聚合方法的聚合物到聚合物转化来处理塑料废物。
图3:通过聚合物到分子转化处理塑料垃圾。
图4:通过聚合物-材料转化处理废塑料。
图5:三个升级回收案例的碳足迹计算。

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下载参考

确认

C.J.和H.S.感谢西班牙教育部授予POLYCE卓越奖助金和巴斯克大学授予EHUrOPE奖助金。F.A.L.和j.w.a感谢空军科学研究办公室在青年研究员计划下的17RT0487奖的支持。S.D.M.和M.R.感谢VLAIO和Catalisti Moonshot计划通过PREFER项目(塑料炼油厂:不再浪费- HBC20202609)和欧洲区域发展基金(ERDF)通过PSYCHE项目(Interreg france - wallony - vlaanderen)提供的支持,该项目由东弗兰德斯省和西弗兰德斯省联合融资。e.y. x.c感谢由美国能源部、能源效率和可再生能源办公室、先进制造办公室和生物能源技术办公室资助的BOTTLE财团的支持,合同编号为DE-AC36-08GO28308,由可持续能源联盟运营的国家可再生能源实验室。警局感谢伯明翰大学的财政支持。

作者信息

作者及隶属关系

作者

贡献

C.J.和J.W.A.在H.S.和F.A.L.的监督下撰写了最初的手稿,S.D.M.和M.R.进行了碳足迹的量化计算,并撰写了“量化升级循环的可持续性”部分。所有作者都对内容的讨论做出了贡献,并对手稿进行了修改和编辑。C.J.意识到了这些数字。

相应的作者

对应到史蒂文·德·梅斯特弗兰克·a·莱法斯Haritz Sardon

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有利益竞争。

同行评审

同行评审信息

自然感谢Edward Kosior, Tomonori Saito和其他匿名审稿人对本工作的同行评审所做的贡献。

额外的信息

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引用本文

杰哈诺,C.,阿尔钟,j.w.,鲁森,M.。et al。商品聚合物升级回收的关键进展和未来机会。自然603, 803-814(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-021-04350-0

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