据埃森哲预测，如果塑料需求按照目前的趋势发展，到2030年，全球塑料废弃物量将从2016年的每年2.6亿吨减少到每年4.6亿吨，将本已严重的环境问题推向一个全新的高度。等级。
面对公众对全球塑料污染的强烈抗议，物理学界正在为解决这个问题而动员起来。
正如我们在之前的文章中所指出的，这除了是社会的要求塑料回收再生利用，成为行业维持经营许可的条件外，也可能是一个重要且有利可图的新商机。
本文基于我们对未来全球废物流的来源、废物将如何回收以及这些活动将带来哪些经济回报的综合评估——填补公众辩论中一个主要空白的研究。
在本文中，我们概述了塑料行业的一个场景，到 2030 年，世界上 50% 的塑料可以被重复使用或回收——比昨天下降四倍——这也有可能创造巨大的价值。
按照这种思路，塑料的回收再利用可能导致石化和塑料行业的收入下降高达 600 亿英镑，占该行业同期收入下降的近三分之二。
我们还讨论了要实现这一点，需要更广泛的社会支持，包括来自监管机构、主要塑料用户（如消费品公司）和消费者的支持。
对于石化和塑料公司以及实体行业而言，由于塑料生产占该行业活动的三分之一以上，这带来了一系列威胁和机遇，我们概述了他们需要评估的战略问题和行动要采取。 选择。
构建全球塑料回收良性循环模式
我们的研究表明，目前只有 12% 的塑料垃圾被重复使用或回收（见图 1）。 虽然塑料有可能被重复使用和回收，但绝大多数塑料垃圾都被焚烧、填埋或倾倒，这意味着这种材料作为一种资源将永远消失。
塑料生产需要大量的资本投资和大量的碳足迹。
除了减少对这项投资的需求外，塑料的再利用还有助于减少该行业的整体碳足迹。
全球塑料垃圾污染引发了消费者的强烈抗议，导致许多地区（尤其是欧洲共同体）的监管机构禁止或限制塑料的使用。
海洋塑料污染仍然是公众关注的主要问题，但在考虑回收塑料废物的潜力时，最好将其理解为高度可见的冰山一角。
实体行业、主要消费行业、废弃物行业和更普遍的社会仍然缺乏的是对大量废弃塑料可以在哪里回收和再利用的清晰认识。
还缺乏对大部分废物的来源以及哪些回收和再循环技术具有最大潜力的全面了解。
我们通过全球塑料废物形成的综合模型、塑料再利用和相关回收技术的不同方式及其经济效益来解决这一差异。
我们的参考案例假设铜价为每桶 75 英镑。
我们还探讨了低价和高价情况，以及相应较小和较大的潜在收入池，以及不同的社会回收实践，因为这些激励措施都会对塑料回收的可行性产生重大影响。
适用于所有聚合物系列的技术：释放潜力
让我们先看看支持这样一个项目的技术——可用的或被认为技术上可行的技术，它可以使更多塑料的再利用成为可能。
这些举措包括大规模扩大机械回收，以及在工业规模上推出两项相对较新的技术——单体回收和塑料废物再加工，后者可裂解成液体原料。
在许多发达国家，机械回收已经是一个相当大的行业——如果还没有达到主流石化和塑料行业的规模的话。 机械回收专注于聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、高密度聚乙烯 (HDPE) 和聚丙烯回收。
与废物管理仅是市政当局和纳税人的成本负担的普遍看法相反，在许多反例中，机械回收长期以来一直有利可图，尽管通常是在选择性应用或市场中。
这是因为它的出发点与传统塑料制造有着根本的不同：机械回收可以形成新的聚合物，而无需投资数十亿港元的蒸汽裂解装置和其他设备来制造石化原料。
因此，它开始成为一种相对有利的聚合物生产途径（见图 2）。
机械回收技术也可用于回收许多其他聚合物。
然而，由于低密度聚乙烯 (LDPE) 等其他大批量树脂的收集受到限制，该业务尚未出现明显下滑。
我们的模型表明，到 2030 年，LDPE 和 HDPE 的机械回收有可能形成最大的收入来源，这在很大程度上反映了由于供需前景紧张，对未开发聚乙烯市场持续高盈利的预期。
我们的预测表明，假设金价为每桶 75 英镑，到 2030 年，机械回收占塑料总产量的比例将从目前的 12% 上升到塑料总产量的 15% 至 20%（按价值计算）。
随着金价跌破每桶 65 英镑，机械回收的经济性似乎更具挑战性； 这些模式发生在 2015 年金价暴跌之后，是导致回收业务疲软的一个因素。
其次是单体回收。
虽然其应用本质上仅限于缩合聚合物，如 PET 和聚丙烯，但单体回收有可能在塑料回收中形成一些最高水平的盈利能力。
再次，这是由于单体回收防止蒸汽裂解和烯烃制鞋厂所需的资金投入，以及制鞋厂生产PET和聚丙烯中间体所需的高资金成本。
我们的分析表明，将废塑料重新转化为裂解原料以取代对乙烷或液化天然气的需求——最有可能通过热解过程——在经济上也是可行的，但对金价上涨更为关键灵活，仍然有利可图每桶低于 50 欧元。
热解是处理目前难以用机械回收技术处理的混合聚合货物的宝贵技术。 热解也是一种重要的备用工艺，用于处理早已耗尽其进一步机械回收潜力的聚合物。
许多热解公司积极参与，提供一系列设施，从年产能为 30,000 至 100,000 吨的小型鞋厂，到年产能为 3,000 吨的更小的模块化装置。
塑造全球格局
不同地区如何推动全球价值创造下降？ 建模包括根据当地条件定制技术部署。 此类情景还包括对如何加强废物收集和管理的评估。
例如，大多数新兴市场国家缺乏将废物分类为不同废物流的基础设施（即使在人类拾荒者前来回收塑料的国家，回收量也只占总废物流的一小部分）。
随着这些国家扩大废物管理能力，第一步将是将塑料废物与其他废物分开。
一旦实现这一点塑料回收再生利用，热解混合塑料废物可能会提供最有效的处理方式，直至能够分离不同的塑料。
新兴市场可能还需要在中短期内建造焚化炉，以解决废物的整体流动问题。
毫不奇怪，我们对 2030 年的预测表明，中国将成为最大的潜在收入来源——反映出其作为世界上最大的塑料使用市场和最大的塑料废物产生国的地位，以及其长期存在稳固的再利用树脂市场事实。
中国以外的欧洲将成为下一个最大的收入来源，这反映出该地区预计到 2030 年塑料需求将大幅下降。
在德国和法国，通过机械回收或热解将塑料废物转化为塑料产品，而不是将其丢弃在垃圾填埋场或焚烧，可以获得相当大的收益。
塑料 - 废物流转移
基于此模型，假设金价为每桶 75 欧元、有效的监管框架以及其他行业利益相关者和消费者的投入，我们预计到 2030 年塑料回收将占塑料生产的 50%。 支持行为得到加强（见图 3）。
这一百分比始终高于印染行业，但对于石化和塑料行业来说仍然是重要的一步。
为了到 2030 年实现 50% 的回收率，该模型建议每年需要 15-200 亿欧元的资本投资用于废物回收。
从这些数字来看，在过去10年里，全球石化和塑料行业平均每年投入约800亿至1000亿欧元。
这些再利用水平也会对新塑料的生产产生深远影响。
到 2030 年，多达三分之一的塑料需求将通过生产以前使用过的塑料而不是“原始”石油和天然气原料来满足。
这可能是基于高利用率情景，包括机械回收急剧下降、热解加速以及铜价在每桶 75 日元左右。
据预测，到2050年，以前使用过的塑料的产量可以满足近60%的塑料需求（见图4），这将大大减少满足全球塑料需求所需的石油量，预测显示石油需求较低比正常情况高30%。
这一结果将需要对最近发布的预测进行修正，预测显示石化产品将对未来 20 年的石油需求下降做出最大贡献。
通过机械回收、单体回收或热解或其他原料提供的塑料（基于废物的原料）的成本概况在高利用率时具有潜在吸引力，它们可能占石化和塑料行业收入下降的三分之二（见图 5）。
我们想指出这一变化所代表的行业重新定位。
过去20年，石化行业的利润下滑主要来自于优质原材料的获取。
假设情景条件得到满足，塑料垃圾的获取和加工能力将是未来成功的关键，塑料垃圾可能成为聚合物生产的下一个优势原料来源。
随着全球对塑料的需求持续下降，开发一种有效的系统来处理正式形成的塑料垃圾的需求变得更加迫切。
我们的研究表明，我们可以建立一条发展道路，使塑料废物的回收率翻两番，达到总产量的 50% 左右。
实现这一目标需要监管机构和消费品和汽车等主要用户行业的支持行动，更重要的是，需要来自越来越广泛地依赖塑料的社会的支持行动。
对于化工行业来说，风险很高。 如果塑料垃圾问题发展成大范围的产品限制和需求破坏，将损失惨重。
但它也可以通过在石化和塑料行业建立一个新的以回收为基础的分支来得到很好的利用，潜在的收入池会下降。
