為了滿足創造強大的使用后塑料原料的需要，英國巴斯大學的研究人員開發了一種快速化學回收工藝，在室溫下20分鐘內就能分解聚碳酸酯。

該工藝使用一種鋅基催化劑和甲醇來完全分解商用聚碳酸酯顆粒。通過該工藝，廢物可以被轉化為雙酚A（BPA）和碳酸二甲酯（DMC）。

聚碳酸酯在建筑和工程應用中占有重要地位。該大學可持續發展和循環技術中心（CSCT）的研究小組表示，在這一過程中使用的催化劑可以用于多種商業來源的BPA-PC和混合廢料。例如，在溫度更高的情況下，還可以分解PLA和PET。

最近發表的一篇論文的第一作者Jack Payne表示，CSCT的化學回收最終實現了高質量成分的回收。

收獲原生品質樹脂

他解釋說:“反應完成后，粗制的雙酚A很容易通過去除揮發性成分而被回收。然后，通過從水中重新結晶，再進行干燥，就可以獲得純雙酚A。DMC應該很容易通過揮發性成分的分餾來回收；這對于將其與溶劑2-Me-THF分離是必要的，后者的沸點相當。”

“在這過程中分離出來的BPA和DMC都是原生質量，因此，適合重新聚合。由于分餾是一種標準的工業技術，而且操作條件相當溫和（在80到90℃之間），我預計大部分的成本都與干燥BPA以去除水分有關。”

化學回收過程的實際應用

CSCT的下一個議題是擴大這一技術。Payne稱，材料回收機構（MRF）可能會采用改工藝。

Payne指出:“雖然我們已經證明了我們的催化劑對進料雜質的耐受性，包括聚碳酸酯復合材料和其他塑料，但其他普遍存在的污染物（例如食物和碎屑）還沒有被調查過。我們希望MRF能夠對高純度的進料進行分類，以保持工藝效率。然后，這種進料最好被引導到一個現場批量反應器。然而，我們已經表明，在我們的反應條件下，PET仍然沒有反應。因此，有可能有一個聚碳酸酯和PET的輸入原料。反應結束后，未反應的PET可以被過濾、干燥，并輸送到其他地方。”

那么，這個過程可以被擴大到什么程度呢?

Payne說:“為了經濟上可行，化學回收工廠通常每年需要5萬到10萬噸的進料，因此我們預計我們的流程將具有相當的規模。然而，這依賴于獲得穩定可靠的聚碳酸酯垃圾來源以及足夠的收集和分類基礎設施——這些都需要在地區和國家層面上進行大量的資本投資。”

Payne補充說，通過vis-à-vis機械回收來評估CSCT的化學回收過程的成本效益，需要進行全面的技術經濟分析（TEA）和生命周期分析（LCA）。

可轉移性是研究人員考慮的關鍵因素

“在所有階段，我們都意識到從實驗室到工業的可轉移性，”他解釋說，“在催化劑設計方面，我們選擇了一種廉價而豐富的金屬（鋅）與簡單可伸縮的配體相結合，以降低制造催化劑的成本。我們期望這一點，加上環境條件下降低的能源強度，使這一過程在經濟上與機械回收競爭。”

“此外，如果與機械回收相比，TEA的初始前期成本更高，那么我們的方法能夠在塑料經濟中長期保留材料價值，所以在償還期之后，它可能更具經濟吸引力。”