数十亿吨废弃塑料如何成为建筑材料？

数十亿吨废弃塑料如何成为建筑材料？

自上世纪50年代人类开始大规模生产塑料以来，至今已生产出了约83亿吨的塑料，其中有63亿吨的塑料沦为了垃圾，预计到2050年时，塑料垃圾的总数量将增加至120亿吨。但这些塑料垃圾中，却只有不到10%被回收利用，剩下的塑料垃圾至少需要数百年才能被分解。

塑料垃圾的最终归宿在哪里？垃圾场，河流，湖泊还是海洋？

根据联合国环境规划署的估计，每年还有1900万到2300万吨塑料垃圾，最终进入湖泊、河流和海洋，影响空气，水质，导致动物误食而亡。

更让人细思恐极的是，如今地球上的每一个公民其实都在吸入微塑料（直径5毫米的微小塑料颗粒），据估计每人每年至少会吸入超5万个微塑料颗粒。

塑料回收利用是将废弃塑料以物理或化学的方式，将其中储存的化学能量或化学物质转化为新型产品或能源材料，实现废料的资源化利用。根据实现方式的不同分为“物理机械回收”和“化学回收”。

化学回收技术成熟度和原料供应的稳定性是塑料回收行业未来取得成功的重要因素。目前化学回收领域还未形成占据优势的工艺技术，主流技术有热裂解工艺、水基热裂解、催化热裂解等。将废弃塑料转化为高品质燃料或化工原料的化学回收方法，正成为全球范围科技研发的重点。

建筑行业也正在为塑料垃圾回收利用而努力。

科特迪瓦将塑料转化为建筑材料

在科特迪瓦，人们正在将垃圾转化为建造房屋的一砖一瓦。

阿比让，作为科特迪瓦最大的城市和经济首都，有600多万人口，也是世界第三大法语城市（讲法语人口）。但阿比让却面临着严重的垃圾问题，尤其是塑料垃圾问题。据悉，单单是阿比让这一个城市，每天就能产生约280吨的塑料垃圾，但其中仅仅只有5%会被回收，其余垃圾则会被填埋。

长此以往，塑料垃圾已经严重污染了当地的环境，空气，土壤，水质皆遭受污染。在阿比让，有60%的儿童出现疟疾、腹泻和肺炎等疾病，也几乎都是由于长期的垃圾管理不善所造成的。

科特迪瓦政府推出了一系列垃圾回收计划，鼓励民间组织，企业和市民参与到垃圾分类与回收的活动中去。并从2014年开始，禁用塑料袋，提倡使用可循环利用的包装袋。

除了常规的垃圾回收方式外，还有一项极具创意性和有效性的塑料变废为宝的计划也在这里展开。

来自哥伦比亚的Conceptos Plasticos公司与联合国儿童基金会（UNICEF）合作，在科特迪瓦设立起了一家特殊的工厂。

而这家工厂的主要工作就是将塑料垃圾转化为一种新型的环保建筑材料：一种塑料砖。

在工厂内有着堆积如山的塑料瓶、废弃塑料袋、废弃电子产品，以及一些已经被搅碎的塑料碎片，但它们即将在这里实现“华丽蜕变”。

制作塑料砖的整个步骤其实并不复杂：

第一，先将收集而来的塑料垃圾进行分类，以便后续的处理。

第二，对塑料垃圾进行简单的处理，以去除其中的一些杂质，因为这些杂质可能会影响砖的强度和质量。

第三，熔融和压缩阶段。将处理好的塑料垃圾放入熔炉与沙子混合并加热，生成一种类似泥浆的物质，然后再利用熔体挤出机等，将其压缩成所需要的方形砖块。

第四，切割和整形：等到砖块冷却后，再对其进行切割和整形，以达到符合使用要求的地步。

据悉，这种用塑料生产而成的砖头十分耐用，因为塑料本身是纤维状的，再加上独特的生产工艺，也阻止了空气出现在砖块内部。

同时，它比传统砖块更轻，成本更低，也同时具备防火、防水、隔音和防风等性能，关键是使用寿命也很长。

在使用时，采用类似乐高积木那样的组装方式，大大提升了住宅、教室等建筑的建造速度。

通过这种方式，除了能将塑料垃圾变废为宝以外，还能创造了100多个直接和间接的就业机会。

据估计，该工厂每年将能回收大约9600吨塑料垃圾，很多当地的贫困妇女都能通过回收垃圾这样工作，为自己创造创造收入来源。

但生产出来的塑料砖，在当地还发挥出了更多大的作用，那就是让贫困儿童终于有了宽敞舒适的教室。

联合国儿童基金会通过与Conceptos Plasticos公司的合作，在2021年之前，就已经在阿比让建造了有500间教室，满足了约25000名贫困儿童的教育需求。

而这些儿童中的大部分人，其实都是第一次在如此崭新整洁的教室中上课。关键是，这些教室几乎都是由该公司生产的塑料砖所建造而成的。

在未来，这种塑料砖还将被推广到世界其他国家和地区，与此同时，Conceptos Plasticos公司也正在尝试打入经济适用房市场，力求研发出一种能够取代标准建筑材料的砖块。

还有位于南非东开普省库加市的“塑料公路”，以及巴拿马科隆岛的“塑料瓶村”。

这里的建筑物，几乎全部由回收的废弃塑料瓶所建造而成，看起来十分另类，也成为了当地一道别样的风景线。

其他塑料回收技术

Kubik

Kubik是一家在肯尼亚和埃塞俄比亚开展业务的塑料回收技术初创，将聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等难以回收的塑料垃圾制成价格低廉的建筑材料，每天从垃圾填埋场回收约45000公斤的塑料垃圾。

这家初创公司由Kidus Asfaw和Penda Marre两人于2021年创立，计划今年在埃塞俄比亚进一步扩大工厂规模，目标是用回收的塑料生产的建筑材料“每年建造超过25万平方米的墙面”。在近期获得的334万美元种子资金的支持下，Kubik还计划将业务扩大到非洲其他国家。

该公司用塑料制成砖、柱子、横梁和门框，让建筑开发商“在不使用水泥、骨料和钢材的情况下建造墙壁”。Asfaw表示，这样并不会影响建筑的完整性，用其环保建筑材料建造的墙体的强度“与水泥墙体相当”。此外，使用回收材料的成本“每平方米至少低40%”，而且其化学特性确保了这些材料“安全、抗燃、不可降解”。创始人补充说，用回收塑料制造建材还能有效降低碳排放，生产过程中的“温室气体排放至少比水泥基产品少5倍”。

霍尼韦尔UpCycle塑料回收工艺

霍尼韦尔 Upcycle 工艺技术于 2021 年推出，是一种基于热解的先进回收工艺， UpCycle工艺技术大幅拓宽了可回收塑料的种类，包括原本无法回收的废塑料，如彩色、柔性、多层包装或聚苯乙烯。如结合其他化学和机械回收工艺以及收集和分类过程的改进，UpCycle工艺技术有望将全球可回收的塑料废弃物比例提高到90%。作为全球最大的工艺许可机构，霍尼韦尔已使用该技术数十年。

虽然热解是一项众所周知的、长期实践的技术，但霍尼韦尔的 Upcycle 技术在许多关键点上与其他系统不同。

该过程从预处理步骤开始，在该步骤中，混合废物原料被进一步分选，以消除金属和其他非塑料污染物，这些污染物往往会影响加工质量。

另一个区别是系统——核心热解装置本身。霍尼韦尔 UOP 开发了一种连续的工艺设计，可以生产高质量产品，据信与维护相关的问题要少得多。结果是轻馏分和重馏分。较重的可以被送到流化催化裂化装置中以制造丙烯。

这是一个连续的、直接的过程，不是批量操作，它的特点可以避免出现一些技术问题。这个过程将废塑料融化到分子水平，产生适合作为新塑料原料的热解油。

塑料垃圾回收的未来

在实现“双碳”目标背景下，人们对塑料回收问题日益关注，叠加市场对具有更高回收价值塑料产品需求正不断上升，为处于价值链上游的化工行业带来巨大机遇。

在今年国际橡塑展期间，巴斯夫推出了IrgaCycle®塑料添加剂解决方案，主要是解决塑料机械回收的瓶颈，提升机械回收的效率，即生产更高质量的材料，提升可回收材料的比例。

科思创此次参展推出了回收含量达90%的消费后回收再生聚碳酸酯，可应用于消费电子等领域。该产品具备出众的配色能力，能实现传统高含量再生塑料较难实现的高饱和度色彩和白度，较传统化石基产品可减少70%的碳排放。实现这一突破的关键在于严选高质量的原材料，并在共混生产过程中优化材料配方。

另外，特种化学品生产商赢创此次也带来了用于塑料回收、生产生物可降解塑料的绿色环保助剂。如TEGOCycle、TEGOSorb应用于塑料物理回收多个流程，可有效解决去标签、去油墨、去金属、消泡、润湿、脱水、气味吸收等问题；TEGOMER、ACCUREL XP可用于PLA、PBAT等可生物降解塑料的生产过程。

材料生产商陶氏推出了具有突破性的真空镀铝聚乙烯解决方案，其超高的阻隔性能在确保包装食品货架时间的同时，满足可回收性要求。在商业化应用方面，陶氏与宝洁创新研发的“空气胶囊”快递包装，借助陶氏高性能树脂，采用全聚乙烯结构从而实现100%可回收，在增强保护性的同时，减少了40%的包装重量。

2022年全球化工50强中，有近40家企业涉及塑料业务，其中31家已布局废塑料回收利用相关领域。化工生产企业是推动塑料回收的核心力量。

《塑料循环产业联合绿色行动联盟2022年绿色行动白皮书》提出，随着全球废塑料回收再生技术提升和产能增加，预计到2030年，全球废塑料回收率有望达到50%，其中物理再生占比22%，近乎翻倍，化学循环占比17%，增长空间巨大。

而塑料回收为建筑材料，不仅有益于环境，也能够有效降低建筑隐含碳，在双碳背景下也必将拥有更多机会。