伍斯特理工学院（Worcester Polytechnic Institute）化学工程系与阿克伦大学研究人员在《化学工程杂志》发表研究，介绍一项旨在缓解塑料回收关键瓶颈的新工艺。研究团队指出，回收环节的多重限制使绝大多数塑料难以实现多次循环利用，进而加剧塑料废弃物累积。

研究人员表示，目前塑料整体回收率不足20%。要提升回收水平，需要应对回收过程中材料性能不可逆下降、塑料混合物相容性有限、再生材料变色以及有毒化学物质残留等问题。

在现有路径中，机械回收主要依靠物理分拣并再加工为新材料，但上述问题仍较突出。化学回收则通过热能与催化剂将塑料分解为可进一步精炼成燃料或加工为石化产品的物质。不过，研究团队指出，现有化学回收通常能耗与成本较高，既要完成聚合物分解，也需要重建断裂的化学键。

“水热化学机械回收”工艺

研究团队与初创公司Seauciel合作，评估该公司提出的第三种路径——“水热化学机械回收”。该方法利用高于常压沸点加热水的特性，使塑料中的聚合物转变为可在微观尺度相互混合的状态。测试结果显示，经化学机械处理后，聚合物实现了微观混合。

研究还发现，该处理可将挥发性有机化合物（VOC）降低96%。研究人员称，这类化合物是“再生塑料气味”的部分来源，与传统机械回收材料相比，气味问题得到明显改善。

此外，研究团队报告称，该工艺能够去除聚合物中的颜料，使再生材料颜色更接近原生塑料。

在材料性能方面，研究人员表示，通过精确控制材料在高温条件下的处理时间，可最大限度减少聚合物分子量损失——这是机械回收的主要缺点之一；同时，该工艺能耗远低于化学回收。

研究团队还称，该工艺有望以接近原生塑料的价格提供再生塑料，其碳足迹与机械回收相当，并显著低于焚烧处理。

下一步工作将聚焦于工艺规模化，并开展进一步研究以更深入理解关键物理现象。

伍斯特理工学院化学工程系主任、威廉·B·史密斯化学工程教授、论文作者之一迈克尔·廷科（Michael Tinko）表示，随着技术持续推进，这一新方法最终可能减少一次性塑料的使用。他同时指出，大量塑料被填埋或进入海洋造成环境破坏，也意味着材料再利用与能量回收潜力的流失。