近段時(shí)間來(lái)，塑料包材正面臨著環(huán)保風(fēng)潮的巨大沖擊，因?yàn)殡y以降解給環(huán)境帶來(lái)巨大負(fù)擔(dān)，各國(guó)政府紛紛出臺(tái)嚴(yán)厲的環(huán)保措施在限塑與禁塑，塑料包裝行業(yè)一片愁云慘霧。不過(guò)，近期一個(gè)研究成果，似乎又讓塑行業(yè)看到了柳暗花明的春天。
基于以上分析，中科大謝毅院士課題組在模擬的自然環(huán)境下，基于光誘導(dǎo)C-C裂解和偶聯(lián)機(jī)理，將一次性塑料袋、餐盒、保鮮膜等塑料垃圾在不加入其他犧牲劑的情況下成功轉(zhuǎn)化為高能量密度的C2燃料。在五氧化二鈮（Nb2O5）的催化作用下，加點(diǎn)水，給點(diǎn)陽(yáng)光，在空氣中，只需要40 h，塑料聚乙烯就能100%轉(zhuǎn)化為CO2，隨后這些CO 2在光的誘導(dǎo)下被還原為有價(jià)值的CH3COOH（如圖1所示）。
圖1. 在模擬自然環(huán)境下，廢舊塑料通過(guò)兩步反應(yīng)得到C2燃料示意圖。
這一研究通過(guò)C-C裂解和耦合機(jī)制成功將廢舊塑料變成了燃料，為解決白色污染開(kāi)辟了新途徑。
圖2. 在模擬自然環(huán)境下各種塑料光轉(zhuǎn)化為C2燃料。研究者研究了純PE、PP 和PVC在模擬自然環(huán)境中的光轉(zhuǎn)化活性，發(fā)現(xiàn)PE、PP和PVC在光催化作用下僅僅耗時(shí)40 h、60 h和90 h就能100％轉(zhuǎn)化為CO 2，CO 2的產(chǎn)量逐漸增加，隨后達(dá)到峰值，產(chǎn)生和溶解的CO 2總摩爾數(shù)幾乎與PE、PP或PVC中的碳摩爾數(shù)相等，說(shuō)明塑料完全被光降解為CO2。綜觀全球各地的減塑政策，進(jìn)度最快的莫過(guò)于直接禁止使用塑料袋的非洲國(guó)家們。厄立特里亞早在 2005 年就全面禁用塑料袋。其他還包括坦桑尼亞（2006）、烏干達(dá)（2007）、盧旺達(dá)（2008）、摩洛哥（2016年）、塞內(nèi)加爾（2016）、索馬里蘭（2017年）與肯尼亞（2017）等國(guó)，不是全面禁用塑料袋，就是禁止制造、販賣和使用塑料袋，違規(guī)甚至還有刑責(zé)的處罰。目前非洲 54 個(gè)國(guó)家中，有 34 個(gè)國(guó)家有限塑的相關(guān)政策。在歐美大陸，法國(guó)從 2020 年禁用拋棄式塑料餐具，以及德國(guó)漢堡禁止膠囊咖啡。歐盟日前宣布 2030 年要回收或重復(fù)使用境內(nèi)的塑料包裝。英國(guó)則是喊出 25 年內(nèi)禁用塑料袋、寶特瓶、塑料吸管等用品。美國(guó)目前僅有加州全面禁用塑料袋、其余城市需付費(fèi)購(gòu)買紙袋或塑料袋，另包括紐約等數(shù)十個(gè)城市禁用保麗龍。在亞洲，臺(tái)灣限塑令范圍不斷擴(kuò)大，南亞各國(guó)更是不遑多讓。孟加拉國(guó)是全球第一個(gè)、在 2002 年就全面禁用塑料袋！印度孟買在 2016 年禁止使用厚度小于 0.05 公厘的塑料袋，斯里蘭卡也禁止塑料袋、塑料餐盤和塑料杯。東南亞的各國(guó)，也有范圍大小不等的限塑政策，例如：緬甸的首都仰光政府禁止制造、販賣及儲(chǔ)存塑料袋；馬來(lái)西亞在去年也宣布聯(lián)邦直轄區(qū)（吉隆坡、納閩、布城）禁止使用一般塑料袋，且商品包裝費(fèi)用由商家負(fù)擔(dān)。亞洲其他地區(qū)，日本則宣布 2020 年起，所有零售商店都禁止提供免費(fèi)塑料袋，中國(guó)則在 2008 年禁止商店提供免費(fèi)塑料袋、禁止制造、販賣和使用厚度小于 0.025公厘的塑料袋。圣路易斯華盛頓大學(xué) Liberty Vittert 教授還算了一筆賬。2018 年產(chǎn)生的塑料，可以裝滿 72 萬(wàn)億個(gè)大購(gòu)物袋。每個(gè)大購(gòu)物袋可以裝下 31 個(gè)塑料瓶，每個(gè)塑料瓶的制造成本是 3.25 美分，因此一個(gè)裝滿空塑料瓶的購(gòu)物袋價(jià)值為 31 x 3.25 = 100.75 美分，約等于 1 美元。也就是說(shuō)，2018 年產(chǎn)生的 72 萬(wàn)億袋塑料垃圾，生產(chǎn)成本為 72 萬(wàn)億美元。如此大的一個(gè)產(chǎn)業(yè)，如果能夠找到塑料變?nèi)剂系慕鉀Q方案，則中國(guó)塑料包裝行業(yè)的前景又變得妙不可言！
