从 1970 年到 2018 年，由于回收率仍然很低，塑料垃圾——溢出的垃圾填埋场和污染海洋——在美国增长了十倍。
化学回收是当前机械回收过程(如分类和粉碎)的替代或补充技术。化学回收技术使用热量、化学反应或两者兼而有之，将废旧塑料回收成新塑料、燃料或其他化学品——形成一个闭环，塑料可以无限回收，以帮助减少对垃圾填埋场的依赖。
但是，采用化学回收技术面临着障碍，例如高启动成本和很少的创新投资激励。
为什么这很重要
从 1970 年到 2018 年，美国的塑料垃圾增长了十倍，而回收率仍然很低。在垃圾填埋场和海洋中堆积塑料垃圾会污染生态系统并对人类健康和野生动物产生不利影响。化学回收技术具有改善塑料回收的潜力，但仍存在一些挑战。
技术
它是什么?塑料存在于许多日常用品中，包括食品包装、水瓶、袋子和电器。它们主要由基于化石燃料的化学品与各种添加剂(例如稳定剂或阻燃剂)结合制成，以达到预期的效果(例如强度、刚度、颜色、耐热性)。
美国的大部分塑料垃圾最终都被填埋，其中一小部分被焚化，更小部分被回收利用。垃圾填埋场中积累的塑料废物通常不会生物降解或分解。
塑料回收技术对塑料废物进行再加工或再制造以供再利用。目前，塑料回收的主要技术是机械回收，它使用物理过程——例如分类、研磨、洗涤、分离、干燥和重新造粒——来回收可替代原始塑料或新塑料的塑料。然而，机械回收技术成本高、劳动强度大，而且通常会导致塑料质量低于原始塑料。因此，行业正在考虑先进的回收技术——即化学回收——作为机械回收的替代或补充。化学回收技术使用热量、化学反应或两者兼有，将用过的塑料回收成新塑料、燃料或其他化学品。
此外，分类技术(化学和机械回收技术共同的物理过程之一)的最新进展也可能提高化学回收的效率并导致塑料回收的增加。例如，人工智能技术具有提高自动分拣效率的潜力。同样，另一项先进技术通过识别材料的分子振动来有效地对材料进行分类。
它是如何工作的?化学回收可以促进闭环系统，称为循环经济，其中塑料被重复使用，而不是丢弃在垃圾填埋场或焚烧。化学回收技术可分为三大类：转化、分解和纯化。
转化侧重于将混合或分类塑料中的聚合物(由称为单体的较小重复单元构成的长链烃分子)转化为更小的分子。这可以通过多种技术实现，包括热解和气化。
热解，有时被称为“塑料燃料”，将塑料废物转化为合成原油，可以提炼成柴油、汽油、取暖油或蜡。这个过程包括在没有氧气的情况下将塑料废物加热到高温 (300-900°C)。不同形式的热解使用不同的温度、压力和处理时间。
气化还会在低氧环境中将塑料废物加热到高温 (500-1300°C)，从而将塑料废物转化为合成气或“合成气”。合成气——一种主要含有氢气和一氧化碳的燃料混合物——可以燃烧发电或转化为其他燃料或化学品，如乙醇和甲醇。
分解将分类塑料中的聚合物分解成单体以生产新塑料。这种分解可以通过加热或化学物质来完成。化学分解使用溶剂将聚合物分解成单体。一些分解技术使用酶在低至室温的温度下分解聚合物，从而减少能源消耗。
纯化使用溶剂将聚合物与添加剂或污染物分离。与其他类型的化学回收不同，纯化不会破坏或修改聚合物。纯化可用于混合或分类的塑料。
成熟到什么程度?虽然热解和气化等技术已经成熟，但它们在塑料回收中的应用相对较新，部分原因是原始塑料材料的成本较低，以及回收受污染或复杂的塑料产品所面临的挑战。转化是目前最成熟的化学回收技术，有几家公司使用热解，至少有一家公司在商业规模上使用气化。几家公司也在开发或处于试点、热和化学分解的初始阶段。净化是最不成熟的化学回收技术，尽管对它的研究正在进行中。先进的分拣技术成熟度不一，分子振动用于材料识别已经在使用，人工智能分拣仍在开发中。
机会
资源节约。化学回收可以生产原始质量的原材料，从而减少对化石燃料和其他自然资源的需求。
减少垃圾填埋场的使用。大量塑料垃圾最终被填埋。新技术可以减少对垃圾填埋场的需求，这可能会减少有害化学物质向环境中的释放。
新市场。开发先进的回收技术可以促进国内商业和就业。化学回收为塑料废物创造了市场，并为重复利用某些塑料开辟了新途径。
挑战
采用障碍。希望使用化学回收的公司可能面临几个障碍，包括工艺和技术挑战、高启动和运营成本、回收产品的国内市场不发达以及回收创新和投资的激励有限。
适用性。化学回收可能不适用于所有类型的塑料，特别是当聚合物链不可逆地结合在一起时。
竞争。原生塑料的生产成本通常比回收塑料便宜，部分原因是运输成本和回收基础设施有限，这使得回收工艺难以竞争。
政策背景和问题
随着塑料垃圾的数量预计会随着时间的推移而增长，决策者需要考虑的一些关键问题包括：
联邦政府、各州和其他利益相关者可以采取哪些措施来进一步鼓励化学品回收而不是处置?这些方法的潜在好处和挑战是什么?
政策制定者可以采取哪些措施来支持向循环经济转型，包括对制造和回收能力的创新和投资?
政策制定者可以采取哪些措施来推广先进的回收技术，同时减少与现有塑料生产和回收方法相关的危害?
