化学品回收是绿色清洗吗?

美国有严重的塑料问题。今年夏天，这种无处不在的材料的回收率降至不到6%。作为参考，欧盟与挪威、瑞士和英国在2020年平均回收了它们产生的塑料垃圾的37%。

根据经济合作与发展组织(OECD)的数据，美国产生的塑料垃圾比世界上任何其他国家都多。2019年，美国人每人产生220.5公斤塑料垃圾，而欧洲人平均每人产生121.6公斤。预计塑料产量将大幅增加，到2060年，全球塑料废品量将增长近两倍。根据经济合作与发展组织(OECD)的数据，大约一半的垃圾将被填埋，不到五分之一的垃圾将被回收。

考虑到这一发展轨迹，全球焚化炉替代品联盟(GAIA)的科学和政策主任Neil Tangri博士说，和其他人一样，大约三年前，当化学废物回收开始出现时，他受到了鼓舞。

化学回收是一个宽泛的术语，用来描述石化行业声称可以回收塑料的一系列技术，这些塑料传统上难以用机械方法处理。在美国，石油化工公司开始认真投资于这些技术。代表美国石化公司的机构——美国化学委员会(ACC)表示，美国“真正处于大规模提升”化学回收的风口浪尖。就在今年10月，美国最大的石油和天然气公司埃克森美孚(ExxonMobil)宣布将启动13个化学回收设施，到2026年将回收45.4万吨塑料垃圾。

然而，如果这听起来好得令人难以置信，美国和欧洲的许多科学家和绿色组织告诉E&T，他们认为这是真的。“当我听说有新技术可以以另一种方式回收塑料时，我想‘太好了，终于来了’。然后我们开始深入调查。经过三年的研究，我们非常失望。”

与机械回收不同的是，化学回收旨在将塑料垃圾重新变成其分子组成部分，机械回收不会改变塑料的化学结构。裂解是迄今为止最普遍的一种化学回收方式，它是在无氧条件下通过加热将塑料分解为一系列碱性碳氢化合物的过程。主要产品是裂解油，可以提炼成燃料，也可以进一步加工成化学品或塑料。

气化使用高温和少量的空气或蒸汽来降解塑料。主要产品是一种叫做“合成气”的气体，它可以被加工成燃料或化学品。其他形式的化学回收包括溶剂型过程，它溶解塑料和分离聚合物从其他成分。化学解聚利用热和化学反应将塑料聚合物链分解成单个单体

ACC负责塑料的副总裁约书亚·巴卡(Joshua Baca)表示，化学品回收至关重要，因为塑料“无论是回收的还是未加工的，对现代生活都是必不可少的，现在我们正在改变生产塑料的方式，使用可替代和可回收的原料，以推动碳足迹最低的循环经济”。

石油化工部门以许多不同的形式促进了化学回收，包括化学转化、分子转化和原料回收。如今，它的首选是先进的回收利用。

欧洲零废物组织(ZWE)的气候、能源和空气污染项目协调员Janek Vähk表示，之所以改变名称，是因为“化学”一词“传达了毒性”。

高级回收也是首选，因为这意味着所有类型的塑料都可以完全回收，他补充说。“一开始(石油化工公司)声称100%可以回收。他们说，这就像把蛋糕还原到面粉、糖、黄油和鸡蛋的原始成分。

“但我们意识到，你不可能让它恢复到原来的成分——在这个过程中，你会损失很多材料。这是一种营销活动，”Vähk说。

机械回收和解聚都很难处理我们产生的许多塑料垃圾，比如糖纸、薯片包、一次性杯子和棉签。这些材料是由聚乙烯和聚丙烯等多种塑料制成的，众所周知，它们很难分离。它们也有很强的碳-碳键，可以抵抗解聚。热解被认为是目前唯一可行的方法，从这一废物流回收原材料。

然而，Vähk指出，塑料中超过50%的原始碳在热解过程中丢失了，而产生的热解油需要进一步的能源密集型净化，才能被用作石化工厂(即蒸汽裂化厂)生产聚合物的原料。这具有重大意义。

美国最近的大量报告引发了人们对化学品回收对环境影响的担忧。今年早些时候，美国非政府组织自然资源保护委员会(NRDC)对该国的8个化学回收设施进行了深入研究。报告的结论是，这些设施“打着回收的幌子制造危险废物，加剧环境不公平”。报告称，大多数工厂没有生产或计划生产新的塑料，而是在进行“一种塑料焚烧——通过能源密集型过程将塑料转化为肮脏的燃料”。

自然资源保护委员会表示，他们调查的一家工厂声称将废弃聚苯乙烯转化为新型聚苯乙烯，但实际上，该工厂将大部分材料送往全国各地焚烧(见下表)。

今年，咨询公司Eunomia代表ZWE进行了更多的研究，发现化学回收产生的温室气体排放是机械回收的9倍。

ACC反驳了这一点，声称先进的回收技术针对的是无法机械回收的塑料，因此，更合适的比较应该是分析能源回收和垃圾填埋的环境足迹。

然而，Vähk说，这种区别“人为地使化学回收看起来比实际更好”。化学回收并不是机械回收难回收塑料的唯一选择。他补充说，一个比热解更好的选择是首先减少塑料的使用。

现实世界的作战数据很少。非营利组织Chemsec今年夏天的一份报告发现，废物和二氧化碳排放、以及产品和工艺化学品等不同化学回收技术对环境的影响“笼罩在神秘之中”。

然而，它得出的结论是，“这些技术成本高昂，能源密集型，通常需要添加大量的原生塑料才能工作，而正是这种材料需要逐步淘汰。”

对于GAIA的Tangri来说，正是这个悖论向你展示了化学回收是多么“邪恶”。“热解产生的油经常受到污染……所以，你要么经历一个非常耗能的过程，试图去除污染……或者你会说，我们把它和初榨油混合在一起因为这只是九牛一毛。

“只要你的回收只占原始生产的很小一部分，你就可以这么做。所以如果我们要扩大和扩大化学回收，我们也必须扩大和扩大原始生产。”

石油化工公司声称，最终技术将会改进，这样就不需要稀释了。石化巨头Neste表示:“为了将化学品回收转化为聚合物和化学品价值链中下游合作伙伴的可行和工业规模的饲料来源，我们必须弥合未加工的液化废塑料油和客户原材料要求之间的质量差距。”

然而，唐日并不买账。“他们只是想蒙骗我们。这并不是取代原始生产;这是为了扩大它。”

ACC对此予以否认。该公司认为，“先进的回收利用取代了原始生产，因为它从原本需要原始资源才能生产的废旧塑料中生产出了新塑料”。

对化学品回收的另一个批评是，几乎没有证据表明它能达到商业规模。ChemSec的高级政策顾问特蕾莎•谢尔(Theresa Kjell)表示:“对于大多数化学回收技术，我们不知道如何扩大规模并使其在财务上可行。即使在最乐观的情况下，扩大规模是可能的，未来的产能也无法接近新塑料生产的数量和累积的遗留垃圾，无法成为一个解决方案。”

ACC的不同意。该公司声称，目前全球市场上有50多种使用先进回收技术制成的塑料认证产品，这是“先进回收技术已经具备商业规模的证据”，塑料Baca副总裁表示。

然而，E&T估计，目前美国可能只有7家小型化学品回收设施在运营，年产量为118613吨。这只是2021年美国产生的4600万吨塑料垃圾的0.26%。ACC普遍认可这些数据，但表示还有另外两家工厂正在运营，产量可能会略高(见地图)。

活动家和化学工程师简·戴尔说，她怀疑现有的少数几个裂解工厂是否在运转。她说:“如果他们在运营，我不认为他们像ACC声称的那样处理来自家庭的混合塑料垃圾。”戴尔说，2022年5月，她开车经过印第安纳州阿什利的Brightmark热解工厂，亲眼看到该工厂没有运转。她指出，Nexus已经公开承认，它使用清洁的塑料薄膜废料作为原料，而不是家庭的混合塑料废料。

面对这些指控，ACC表示，该行业正处于扩大规模的过程中，“就像任何破坏现状的增长行业一样”。

“特斯拉刚成立的时候，他们每个月生产几十辆车。想象一下，如果他们那时停止并倒闭，我们现在看到的电动汽车革命可能就不存在了。”一位发言人补充道。

批评者还认为，化学回收塑料没有终端市场。Tangri指出:“如果你是一家塑料制造商，你更愿意从天然气管道中获得乙烷，而不是从肮脏的二手来源，这样做非常便宜，特别是在美国，我们有所有这些压裂天然气。”

那么，石油化工公司为什么要推广和投资这些技术呢?

唐日有一个理论:“这只是一个能够继续生产的借口，因为石化公司希望能够说我们有下游解决方案。他们说:‘它还没有规模化，存在技术挑战，质量也很低，但我们有一个技术解决方案，因此我们不需要改变塑料制造的任何东西。’”

唐里说，石油和天然气公司的担心是有道理的。由于电动汽车的推出，运输行业对石油和天然气的需求预计将在本世纪大幅下降。“这就是为什么数十亿美元被投资在美国和世界各地，建立新的塑料工厂——这是该行业认为其未来将增长的地方。与此同时，公众对塑料的担忧达到了历史最高水平。”

唐日说，这就是为什么业界热衷于促进化学品回收。“不管这根吸管有多细，他们都在竭尽所能地说，‘看，你不需要碰生产’。”

艾德里安•格里菲斯(Adrian Griffiths)是回收技术公司(Recycling Technologies)的前主管，该公司是英国一家刚成立的化学回收公司，于今年9月进入破产管理程序。回收技术公司开发了一种机器，该公司声称这种机器可以将不可回收的塑料，如脆包装和黑色塑料，重新变成一种油——Plaxx，用于航运业。

格里菲斯表示，在一家私人股本公司“在最后时刻”退出后，他的公司现金用光了。

他表示:“当你试图为一件史无前例的事情筹集大量资金时，这是典型的死亡谷。”“也许他们对市场的状况感到不安。”

该公司从英国政府获得了超过125万英镑的资金，并从化学巨头Neste获得了至少700万欧元。其他公司已经破产。

2016年，美国空气产品公司(Air Products)宣布退出废物转化能源行业，并出售位于英格兰东北部提赛德(Teesside)的两座50MW等离子气化厂，亏损高达10亿英镑。该公司表示，这一决定是由于技术上的困难，使该技术无法按预期工作。

今年早些时候，Brightmark能源公司取消了在美国乔治亚州建造世界上最大的塑料燃料工厂的计划。由于Brightmark错过了从印第安纳州一家类似工厂向客户交付“最终产品”的最后期限，这个6.8亿美元的项目宣告失败。

但正如格里菲思所言，“就像所有新兴行业一样，这里也有牺牲品”。他认为石油化工公司应该在化学品回收方面投入更多。

他表示，在过去10年里，它们已经投入了6000亿至9000亿美元，用于增加生产纯塑料的新产能，而它们在化学品回收方面的投资还不到10亿美元。

他补充说:“在过去的两三年里，他们一直来参加圣诞派对，但他们在圣诞派对上花的钱仍然比在化学品回收上花的钱多。”尽管如此，格里菲斯还是对化学回收行业的未来充满希望。

Neste表示，回收技术公司的关闭对其推进化学品回收的总体目标没有重大影响。该公司刚刚从欧盟创新基金获得了高达1.35亿欧元的积极拨款决定，用于该公司在芬兰Porvoo炼油厂建设化学回收能力的项目。

化学回收公司也得到了美国政府的资助。

今年1月，美国能源部(Department of Energy)宣布为下一代塑料技术提供1340万美元资金，其中许多技术包括化学回收。Brightmark在印第安纳州的工厂获得了1.85亿美元的州政府债券。

包括回收专家伯纳德·蔡斯在内的批评者表示，纳税人的钱只应该投资于机械回收等“经过验证的技术”。

蔡斯说:“有很多公司都在尝试回收化学制品，但它们似乎都只存在于实验室或试验工厂的规模，从来没有超越过这一点。”“他们总是拿着乞讨的碗在那里寻找资金。政府给他们资金，是因为他们相信这样的说法，即这是解决方案，他们只是需要更多的资金，但这不是解决方案，市场动态也不支持这种说法，”他补充说。

在美国，一场政治斗争正在激烈进行，未来几个月可能是化学品回收未来的关键时期。美国环境保护署(Environmental Protection Agency)目前正在讨论是否要实施特朗普时代的一项提议，根据《清洁空气法》(Clean air Act)，将热解和气化设施列为制造，而不是焚烧，从而使其免受空气排放法规的约束。

这促使200多个环保组织组成一个联盟，于9月致函国会警告称，“取消这些长期存在的联邦保护措施，将导致在全国各地的热解和气化焚化炉中不受控制地焚烧塑料垃圾——或任何其他垃圾”。

行政协调会说，化学品回收应该被归类为一种制造过程，因此，它将被要求遵守有关空气排放和水排放的相关环境法规。“这些规定适用于先进回收设施的运作方式，”巴卡坚持说。

然而，公开信的签名者质疑，如果化学制造商能够像他们声称的那样，在符合《清洁空气法》(Clean Air Act)保护的情况下运营裂解和气化设施，为什么还要反对取消联邦健康保护。

虽然国家决定正在制定中，但行政协调会一直在游说各个州。自2017年以来，已有20个州被说服通过了促进化学品回收的法律，主要是将固体废物加工重新定义为制造业，或将塑料废物重新定义为使用后的聚合物或回收原料。其他州的一些提案，如果通过，也会做同样的事情(见地图)。

唐日承认，州与州之间的游说让他的团队感到意外，但环保组织现在正在进行反击。“这绝对是一个低调推出的策略，我们一直在追赶。去年，我向马里兰州、俄勒冈州、加利福尼亚州等一些州的立法委员作证，他们都在考虑这类法律改革，我们成功地阻止了其中一些。”

最近的一些法案和法律明确地将化学回收定义为“回收”，这是有争议的，因为在美国，不像在欧盟，没有国家法律定义什么是回收。“欧盟非常明确:如果你要把某种东西称为化学回收，你就必须把塑料变回塑料。在美国，大多数即将建成的设施实际上是塑料燃料设施，”唐吉说。

对唐日来说，这根本不是回收。他说:“如果你把它叫做回收，你就必须把塑料变回塑料，而且你必须有相当可观的产量。”“如果你说的是1 / 3或三分之二的原料变成废物或二氧化碳，那就不是回收;这主要是将塑料转化为二氧化碳。

“当你燃烧产出时，这对循环经济没有贡献，你是在创造另一种肮脏的化石燃料，这是我们目前最不需要的东西。”

ACC表示，只有通过先进回收生产的新塑料、化学品和其他非燃料产品才能算作回收。

在欧洲，政治斗争的焦点是可以被称为回收内容的内容。随着许多欧洲国家开始征收塑料包装税，欧洲零废物组织Vähk表示，企业只有通过使用真正的回收材料才能避免这种税，这一点很重要。

“这涉及到大量温室气体排放，可能还有很多你无法真正利用的产出。最重要的是，你不知道这些回收的裂解油最终会去哪里。这是一个如此长的价值链，你无法真正分配到任何特定的产品，因为没有物理或化学可追溯性。”

行业的答案是质量平衡。该技术包括测量进入和离开系统的物质。它被用于公平贸易咖啡和可可，林业和造纸，以及可再生能源行业。欧洲化学工业理事会(European Chemical Industry Council)表示，质量平衡“是帮助实现循环塑料经济的关键工具之一，因为它被广泛接受为一种保管链模式”。

然而Vähk表示，该行业希望在副产品之间“免费分配”权利。这意味着对回收材料的索赔可以集中到从投入废料的过程中产生的任何副产品上。然而，在从塑料到石油，再到成品的转化过程中，也会产生能源或燃料产品。在某些过程中，燃料产品在现场消耗，为设施提供能源。在其他情况下，产出可作为燃料消耗或被下游客户转化为燃料。

Vähk表示:“我们反对这种分配方式，因为这是在洗绿。”“它会声称塑料中含有30%的碳，但它们甚至连1%都没有。这必须是可追踪的。”

Vähk认为有必要将化学物质回收作为最后的手段，但“如果你开始将热解作为一种主流做法，而不是试图改进回收设计，你可能会产生过多的二氧化碳，无法满足将全球气温上升限制在1.5°C的全球巴黎协定”。

这是环保组织的主要主张:专注于化学品回收可以转移人们对其他方法的注意力和投资，比如设计更容易回收的单一单体包装，或者在一开始就限制塑料产量。

ChemSec的谢尔补充说:“把注意力集中在化学品回收上，会分散对更困难的挑战的关注，比如消除有害物质和减少而不是增加塑料生产。”

尽管争论仍在激烈进行，但有一点是明确的:美国需要一个解决塑料垃圾危机的方案。国家和邦政府以及全球各国政府必须确保投资流向最有效的地方。化工产品回收的支持者表示，需要投资来鼓励技术创新，但环保组织反驳称，只有在获得可靠数据的情况下，这才会发生。化学品回收革命是否会成功很可能取决于此。