<p>隨著塑料污染持續(xù)加劇，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和野生動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)越來越大，制造商開始做出雄心勃勃的承諾，將新型塑料排除在環(huán)境之外。越來越多的國(guó)家簽署了《美國(guó)塑料公約》，承諾到2025年，100%的塑料包裝可重復(fù)使用、可回收或可堆肥，并實(shí)現(xiàn)50%的塑料包裝有效回收或堆肥。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但對(duì)于生產(chǎn)大量小型一次性塑料的公司來說，這些口袋大小的物體是實(shí)現(xiàn)回收目標(biāo)的主要障礙。</p> <p>&nbsp;</p> <p>麻省理工學(xué)院化學(xué)工程系二年級(jí)博士生亞歷克西斯&middot;霍肯(Alexis Hocken)說:&ldquo;想想你的牙刷、旅行裝牙膏管、旅行裝洗發(fā)水瓶等物品。&rdquo;&ldquo;它們最終實(shí)際上從當(dāng)前回收基礎(chǔ)設(shè)施的裂縫中溜走了。所以你可能會(huì)把它們放在家里的回收箱里，它們可能會(huì)一直被送到分類設(shè)施，但當(dāng)真正對(duì)它們進(jìn)行分類時(shí)，它們永遠(yuǎn)不會(huì)在生產(chǎn)線的最后變成可回收的塑料包。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>現(xiàn)在，由五家消費(fèi)品公司組成的團(tuán)隊(duì)正在與麻省理工學(xué)院合作，開發(fā)一種分類流程，可以將最小的塑料產(chǎn)品留在回收鏈中。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些公司&mdash;&mdash;高露潔-棕欖、寶潔、Est&eacute;e蘭黛公司、歐萊雅和Haleon&mdash;&mdash;都生產(chǎn)大量的&ldquo;小尺寸&rdquo;塑料，或至少二維長(zhǎng)度小于兩英寸的產(chǎn)品。在與布拉德奧爾森合作，亞歷山大和I.邁克爾卡塞爾(1960)化學(xué)工程教授;土木與環(huán)境工程副教授Desiree Plata;麻省理工學(xué)院環(huán)境解決方案計(jì)劃;以及非營(yíng)利組織可持續(xù)發(fā)展聯(lián)盟(the Sustainability Consortium)，這些公司正在尋求一種分類技術(shù)原型，用于回收設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模測(cè)試和商業(yè)開發(fā)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>霍肯在奧爾森的實(shí)驗(yàn)室工作，著手研究回收系統(tǒng)的復(fù)雜性。材料回收設(shè)施(mrf)有望處理各種形狀、大小和材料的產(chǎn)品，并將它們分類為純玻璃、金屬、紙張或塑料?；艨祥_始回收項(xiàng)目的第一步是與奧爾森和普拉塔一起參觀緬因州波特蘭的一個(gè)mrf。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們真的可以看到塑料從傳送帶上掉下來。&rdquo;她說。&ldquo;離開巡演，我想，天哪!還有很多可以改進(jìn)的地方。我們可以對(duì)這個(gè)行業(yè)產(chǎn)生如此大的影響。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>從設(shè)計(jì)塑料到管理塑料</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>霍肯一直都知道她想在工程領(lǐng)域工作。她在亞利桑那州的斯科茨代爾(Scottsdale)長(zhǎng)大，她的父親是一名設(shè)計(jì)生物醫(yī)學(xué)設(shè)備的電氣工程師，她有時(shí)間和父親一起工作。她說:&ldquo;看到他作為工程師工作，以及他如何解決這些非常重要的問題，絕對(duì)激發(fā)了我的興趣。&rdquo;&ldquo;當(dāng)我開始我的本科學(xué)位時(shí)，在看到我父親在他的職業(yè)生涯中所做的日常工作后，我很容易就做出了選擇工程學(xué)的決定。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在亞利桑那州立大學(xué)(Arizona State University)，她選擇了化學(xué)工程專業(yè)，開始研究聚合物，提出了用于3D塑料打印的添加劑組合，可以幫助微調(diào)最終產(chǎn)品的表現(xiàn)。但即使每天都和塑料打交道，她也很少考慮自己的工作對(duì)環(huán)境的影響。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;然后在我在亞利桑那州立大學(xué)最后一年的春天，我從可持續(xù)性的角度上了一門關(guān)于聚合物的課，這真的開闊了我的眼界，&rdquo;霍肯回憶道。該課程由可持續(xù)大分子材料和制造生物設(shè)計(jì)中心主任、可持續(xù)塑料領(lǐng)域的知名專家蒂莫西&middot;朗教授授課。&ldquo;在第一次會(huì)議上，他列出了有關(guān)塑料危機(jī)的所有非?？膳碌氖聦?shí)，這讓我非常有動(dòng)力去深入研究這個(gè)領(lǐng)域。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>第二年在麻省理工學(xué)院，霍肯找到了奧爾森作為她的顧問，并從一開始就把塑料可持續(xù)性作為她的重點(diǎn)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她說:&ldquo;來到麻省理工學(xué)院是我第一次在亞利桑那州以外的地方冒險(xiǎn)，時(shí)間超過三個(gè)月。&rdquo;&ldquo;這真的很有趣。我喜歡住在劍橋和波士頓地區(qū)。我愛我的實(shí)驗(yàn)伙伴。每個(gè)人都很支持我，無論是給我一些關(guān)于我試圖弄清楚的科學(xué)的建議，還是在我感到有點(diǎn)沮喪的時(shí)候給我打氣。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>循環(huán)利用的挑戰(zhàn)</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>如今，許多塑料研究都致力于創(chuàng)造新材料，包括更容易被自然生態(tài)系統(tǒng)吸收的可生物降解材料，以及在熔化和重鑄后能更好地保持其性能的高度可回收材料。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但霍肯也認(rèn)為，我們迫切需要更好的方法來處理我們正在制造的塑料。她說:&ldquo;雖然可生物降解和可持續(xù)的聚合物是一條非常重要的路線，我認(rèn)為它們當(dāng)然應(yīng)該得到進(jìn)一步的發(fā)展，但我們距離實(shí)現(xiàn)所有塑料包裝的普遍應(yīng)用還有一段路要走。&rdquo;只要大量的傳統(tǒng)塑料從工廠生產(chǎn)出來，我們就需要?jiǎng)?chuàng)新的方法來阻止它們堆積在塑料污染的大山上。在她的一個(gè)項(xiàng)目中，Hocken試圖找到再生塑料的新用途，利用其失去的強(qiáng)度來生產(chǎn)一種類似橡膠的有用的柔性材料。</p> <p>&nbsp;</p> <p>小型回收項(xiàng)目也屬于這一類。支持該項(xiàng)目的公司向麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)提出了挑戰(zhàn)，要求他們完全按照目前的生產(chǎn)方式來使用他們的產(chǎn)品，尤其是因?yàn)樗麄兊母?jìng)爭(zhēng)對(duì)手使用類似的包裝材料，而麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的任何解決方案都需要覆蓋這些材料。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。為了啟動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目，參與的公司向麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)發(fā)送了一系列需要通過分類流程的小型產(chǎn)品。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些容器包括唇膏、除臭劑、藥片和洗發(fā)水，以及牙刷和牙線簽等一次性工具?；艨险f:&ldquo;我預(yù)見到的一個(gè)限制或問題是，形狀的變化有多大。&rdquo;&ldquo;牙線簽和牙刷的形狀非常不同。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>它們也不是由同一種塑料制成的。許多產(chǎn)品是由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET，回收標(biāo)簽系統(tǒng)中的第1類)或高密度聚乙烯(HDPE，第2類)制成的，但在樣品產(chǎn)品中，幾乎所有7種回收類別都有代表。團(tuán)隊(duì)的解決方案必須處理所有這些問題。</p> <p>&nbsp;</p> <p>另一個(gè)障礙是大型MRF的分揀過程已經(jīng)非常復(fù)雜，需要在設(shè)備上進(jìn)行大量投資。廢物流通常會(huì)經(jīng)過一個(gè)&ldquo;玻璃破碎屏&rdquo;，它會(huì)粉碎玻璃并收集碎片;一系列旋轉(zhuǎn)的橡膠星拉出二維物體，收集紙張和紙板;磁體:吸引或排斥不同金屬的磁鐵和渦流系統(tǒng);最后是一系列光學(xué)分揀機(jī)，利用紅外光譜來識(shí)別各種類型的塑料，然后用氣流把它們吹到不同的斜槽中。mrf不會(huì)對(duì)采用額外的分揀機(jī)感興趣，除非它們價(jià)格便宜，易于適應(yīng)這個(gè)復(fù)雜的流程。</p> <p>&nbsp;</p> <p>霍肯說:&ldquo;我們感興趣的是創(chuàng)造一些可以改造成當(dāng)前技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的東西。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>共享解決方案</strong></span></p> <p>&nbsp;</p> <p>可持續(xù)發(fā)展聯(lián)盟(TSC)的集體行動(dòng)經(jīng)理詹妮弗&middot;帕克(Jennifer Park)說:&ldquo;回收是一個(gè)很好的例子，說明需要在競(jìng)爭(zhēng)前進(jìn)行合作。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>她一直在與企業(yè)利益相關(guān)者合作研究小型可回收性，并幫助召集了這個(gè)項(xiàng)目的贊助商，并組織了他們的貢獻(xiàn)。&ldquo;制造這些產(chǎn)品的公司認(rèn)識(shí)到，他們無法獨(dú)自改變整個(gè)系統(tǒng)。對(duì)于什么是可回收的，什么是不可回收的，保持一致是避免混亂和推動(dòng)大規(guī)模影響的唯一方法。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;此外，有趣的是，消費(fèi)品包裝公司正在贊助麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)研究，重點(diǎn)是mrf級(jí)別的創(chuàng)新。他們正在投資創(chuàng)新，希望這些創(chuàng)新能被回收行業(yè)采用，從而在實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)方面取得進(jìn)展。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Hocken認(rèn)為，盡管存在挑戰(zhàn)，但研發(fā)一種能夠防止小尺寸塑料從mrf手中溜走的技術(shù)是非常值得的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她說:&ldquo;如果這些產(chǎn)品更容易分類，它們就更容易回收。&rdquo;&ldquo;唯一不同的是尺寸。所以你可以在家里回收大瓶和旅行用的小瓶洗發(fā)水，但小瓶的最后不能保證做成塑料包。如果我們能想出一種解決方案，專門針對(duì)那些還在分類線上的垃圾，它們更有可能出現(xiàn)在生產(chǎn)線末端的塑料袋中，這些塑料袋可以賣給塑料回收者，然后他們可以在新產(chǎn)品中使用這種材料。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;TSC對(duì)這個(gè)項(xiàng)目以及我們與麻省理工學(xué)院的合作感到非常興奮，&rdquo;Park補(bǔ)充道。&ldquo;我們的項(xiàng)目利益相關(guān)者非常致力于尋找解決方案。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>要了解更多關(guān)于這個(gè)項(xiàng)目的信息，請(qǐng)聯(lián)系麻省理工學(xué)院環(huán)境解決方案倡議的企業(yè)參與主任克里斯托弗&middot;諾布爾。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>