塑料,这种既多功能又廉价、重量轻且具有出色阻隔性能的材料,正面临着巨大的挑战。虽然塑料在食品包装、汽车零件和合成纺织品等高价值应用中的需求不断增加,但其生产和使用却带来了环境污染、微塑料问题以及对有限化石资源的耗竭。面对这一困境,德国Fraunhofer UMSICHT研究所和荷兰TNO研究所的科学家们通过最新发布的白皮书《从#plasticfree到面向未来的塑料》提供了一种未来情景的探索,并试图在减少塑料使用和可持续利用回收塑料之间找到平衡点。

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塑料是如何应对可持续发展的挑战?是否可能在塑料的大规模使用中找到一种创新的解决方案?这些问题引发了来自Fraunhofer UMSICHT和TNO的研究人员的思考。他们采用了四种战略方法,探索将现行线性塑料经济转变为完全循环的可能性。

首先是"缩小环路"战略,旨在减少循环经济所需的塑料材料量。通过优化设计、减少包装和材料浪费等措施,可以实现这一目标。其次是"操作环路"战略,意味着在塑料生产过程中使用可再生能源,最大限度地减少材料损失,并可持续采购原材料。此外,延长材料和产品的使用寿命也是重要的策略,这便是"放慢环路"战略。通过改善产品质量和耐久性、修复和再制造以及推广共享经济模式,可以减缓循环速度。最后,为了实现完全的循环经济,需要采取措施按照高标准收集、分类和回收塑料,这就是"关闭环路"战略。

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然而,要在实践中选择和应用这些策略并非易事。科学家们强调,决策需要综合考虑产品功能特性、与无塑料替代品的比较以及整个生命周期中的环境、社会和经济影响。因此,他们提出了一套基于废物分级理念的优先排序指导原则,以帮助决策者进行合理的选择。

为了实现整体变革,科学、工业、政治和公民之间的协同努力是必不可少的。这需要在立法和政策、循环链协作、设计和开发以及教育和信息等多个层面上进行剧变。例如,创新的设计和开发可使聚合物转向基于生物质的聚合物,并实现CO2的利用。此外,回收技术的改进也是实现高质量和大规模回收的关键。

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为了推动这一变革,TNO和Fraunhofer UMSICHT正在合作构建一个实践平台,即欧洲循环塑料平台(CPP)。该平台将为企业、协会和非政府组织提供机会,共同解决循环塑料经济中的挑战,并探索具有前景的解决方案。通过定期举办塑料主题实践研讨会、圆桌讨论和参与紧迫技术挑战的多客户研究,该平台将促进行业和公众的变革意识。

未来塑料经济是否能找到一条循环与可持续的突破之路?这是一个值得思考的问题,而TNO和Fraunhofer UMSICHT的研究人员正在为这一挑战寻找答案。通过跨部门的协作和创新,我们或许能够实现一个可持续的塑料未来。