2019年4月3日

新兴经济体将塑料垃圾转化为燃料

贡献:杰夫Seay

新兴经济体的社区可以将废弃塑料转化为燃料油，用作柴油或煤油的临时替代品。肯塔基大学适当技术和可持续性(UKATS)研究小组在乌干达坎帕拉实施了该过程的试点测试n与马凯雷大学和机构能源解决方案合作。

在乌干达坎帕拉的Kiteezi垃圾填埋场，垃圾在拾荒者之间吹来吹去。

塑料比其他材料更轻、更结实、更便宜，真是现代化学的一个奇迹。然而，尽管塑料垃圾有好处，但管理不善的塑料垃圾越来越多，正在破坏全球生态系统。

实际上只有一小部分塑料垃圾被回收。在基础设施发达的工业经济体中，大多数塑料最终都被扔进了垃圾填埋场。在发展中国家和没有简单处理方法的地方，塑料垃圾通常会被丢弃在地上或水道中。

废塑料一旦进入生态系统，就会持续几十年甚至几百年。大部分塑料垃圾最终进入海洋。根据艾伦·麦克阿瑟基金会的数据，到2050年，海洋中废塑料的质量将超过鱼类的质量。

重新定义问题

为了解决日益严重的废塑料问题，需要一种新的方法。传统的制造模式是基于“生产”分发消费丢弃”模式。作为一种越来越受欢迎的替代方案，循环经济解决了设计阶段的问题，以确保产品在使用甚至损坏后仍能保留价值。这一概念鼓励设计师和生产商在开发新产品和工艺时考虑寿命终结问题。

从这个角度来看，我们可以说塑料被丢弃是因为它没有价值。

这种思维方式可以改变塑料垃圾的问题。从这个角度来看，我们可以说塑料被丢弃是因为它没有价值。

分散式循环经济

塑料必须被赋予价值，这样才不会被丢弃。在发展中地区或资源有限的地区，这种价值必须在当地得到认可，因为供应链的限制有利于本地化的解决方案。这意味着塑料垃圾的分散收集和使用。

我们提出了废塑料的地方管理分散式循环经济。进口制成品作为初始饲料来源进入循环。塑料在当地使用，使用后收集，然后用作当地的原材料，生产出可以卖回社区的商品。从城市固体废物的角度来看，唯一的产出是由于没有收集或不能使用而被丢弃的任何材料。

这里的关键是一切都是本地的。收集、生产和使用都由当地社区管理。当然，这限制了制造的范围，但在实施时有更高的成功可能性。真正的好处是这种方法不需要复杂的基础设施，并为垃圾收集提供了当地的激励。

塑料燃料是如何工作的

UKATS集团开发了这种装置，利用燃烧木材的热量缓慢地热解废塑料。

一项可以作为当地管理的分散式循环经济的一部分部署的技术是废塑料在燃料油中的转化，适用于柴油发动机或煤油炉灶。塑料聚合物，如高、低密度聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯，可以通过热分解或缓慢热解的过程转化为液体燃料。在这个过程中，组成塑料的长链聚合物分解成越来越小的分子，最终达到与柴油或煤油类似的分子量和热值。

一公斤塑料可以转化为一升燃油。这个过程很简单，可以设计成在资源有限的地区执行。

这种燃料可以直接用于未经改装的柴油发动机。利用这个过程，1公斤塑料可以转化为1升燃料油。化学反应很简单，可以设计一个过程在资源有限的地区进行。UKATS研究实验室开发了一种由发展中国家广泛可用的材料制成的设备。我们的装置利用燃烧木材或其他生物质产生的热量缓慢地热解塑料垃圾。

塑料到燃料的过程特别适合适当的技术解决方案。化学反应很简单，只需有限的技术专长就可以进行小规模的操作。发展中国家甚至可能比西方发达国家更有优势。在发达国家，大多数垃圾都是未经分类的，这使得处理过程更具挑战性。在新兴经济体，人们能够很容易地对垃圾进行分类和回收适当的塑料。

我们把废塑料转化为燃料油的过程称为垃圾到油箱，或3T。

垃圾转罐(3T) vs.回收

3T工艺与其他回收方法的不同之处在于，塑料被完全消耗掉了。虽然我们并不是说回收工作是消极的，但它们并没有将塑料从供应链中移除。最终，回收塑料将进入生态系统。其他努力，如将塑料重新制造为建筑材料或道路骨料，也是积极的，但只会推迟塑料最终向生态系统的迁移。当然，使用塑料作为汽车燃料确实会向大气中释放二氧化碳，但正如我们之前发表的研究表明，它比化石柴油燃料释放的二氧化碳要少，而且不含硫排放。

3T为服务不足的社区提供了经济激励，让他们自己解决废塑料问题。

3T过程通过为清洁社区做出贡献而造福于人们，通过为当地企业家提供商业机会而造福于繁荣，通过转移进入生态系统的塑料和生产比化石衍生燃料更清洁的燃烧燃料而造福于地球。简而言之，3T为服务不足的社区提供了经济激励，让他们自己解决废塑料问题。

在乌干达实施“垃圾倒罐”计划

UKATS小组、马凯雷雷大学农业和生物系统工程系、俄勒冈州Cottage Grove的机构能源解决方案以及肯塔基州帕迪尤卡和北开云全站app登录官网入口下载坎帕拉的扶轮社共同努力，在乌干达实施3T概念的试点测试。该团队选择并培训了一名接受处理器的人，然后他开始用当地收集的废弃塑料生产燃料，并将其作为副业出售。

自2018年7月以来，该公司每周处理4至5次废塑料，每周生产20至25升燃料。由于试点测试的成功，该项目将在2019年扩大。

前进道路

该团队计划于2019年夏天在乌干达扩大该项目。6台处理器将分布在坎帕拉各地。此外，该团队正在与乌干达标准局合作，将这种燃料认证为公路燃料。这将有助于项目的广泛实施。

作者简介

Jeff Seay是肯塔基大学化学工程教授，英国适当技术和可持续发展研开云全站app登录官网入口下载究实验室的PI。

Chandni Joshi和Ronald Kizza也有报道。

标签:循环经济，塑料垃圾，研究简报，SDG7