史丹佛大學工程師麥可·萊佩奇(Michael Lepech)和李志業討論了使用再生玻璃纖維增強聚合物複合材料並將其融入公共高速公路和建築等基礎設施的可能性,這是一種常用於汽車、船舶和飛機部件的拉伸塑膠,鑑於全球產生的70億噸塑膠垃圾中,每年只有不到10%的塑膠垃圾得到回收利用,這個想法可能會改變建築和技術行業的遊戲規則。
萊佩奇表示,回收塑膠廢物用於基礎設施可以說是非常進步的手段,因為「材料的數量及其可能均勻的成分,使將其回收到另一個基礎設施應用中變得更加容易,」,然而,依然存在待克服的挑戰,在這些問題得到解決之前,不適當的塑膠廢物回收並將其轉化為建築、高速公路和其他類型的基礎設施可能是一個紙上談兵的夢想。
例如,李志業強調了管理城市固體廢物中的塑膠廢物流的經濟和物流問題。「塑膠廢料的流動變化很大,它的質量每個月都會發生變化,塑膠的類型也會發生變化,比如說許多商品不同的包裝」。
如果沒有適當的廢物分類系統和積極的升級回收創新,改變廢物堆積的原因就顯得具有挑戰性,特別是因為塑膠材料可能不同,而且只有一些可以用於特定目的。
史丹佛大學的工程師表示,將塑膠升級改造為基礎設施是有價值的,但同時,與傳統建築材料相比,它需要達到一定的性能要求,並且仍然保持較低的環境影響。
他們在研究中探討了塑膠廢物用於建築和道路的例子,舊金山現代藝術博物館的外牆板和加州交通部道路項目的人行道。
Snohetta設計的舊金山現代藝術博物館進行了立面擴建,設計團隊採用了玻璃纖維增強塑膠,根據玻璃承包商Enclos表示,用於外部的波紋立面是美國迄今為止最大的建築應用。
2020年,加州交通局開車前往加利福尼亞州奧羅維爾,用再生瀝青路面和一次性塑膠瓶製成的液體塑膠重新鋪設了162號高速公路的一段路,據一位官員稱,這是這個部門首次使用100%再生材料鋪設道路。
作為試點項目的一部分,道路工作人員使用再生瀝青路面和由一次性塑膠瓶製成的液體塑膠來重新鋪設奧羅維爾162號高速公路的一段路段。州交通局表示此次應用是在測試這種材料,以便以後在全州使用。
加州交通局表示,使用混合物的1公里路面回收10萬個塑膠瓶。在之前的測試中發現,這種道路更耐用,使用壽命比傳統瀝青長兩到三倍。
「我們很高興推出一項新的可持續技術,並幫助為全州回收塑膠的利用鋪平道路,這個過程對環境更有利,它可以使塑膠瓶遠離垃圾填埋場,並有助於減少溫室氣體排放和對化石燃料的依賴。」
這項技術由北加州一家公司開發,可研磨舊路面頂部7.6釐米,將研磨物與液體塑膠聚合物粘合劑混合,這種粘合劑由大量回收的一次性瓶子製成,取代了石油製成的粘合劑。然後將新的瀝青材料放置在道路的頂面上,卡車無需攜帶外部材料進行鋪路,從而減少溫室氣體排放。
這些案例研究推動了萊佩奇和李志業對未來基礎設施中塑膠廢物的研究。李志業警告說,雖然有很多方法可以重複使用塑膠用於各種應用,但並非所有類型都能長期存在或可以集成到基礎設施中。
例如,包裝消耗了全球60%以上的再生塑膠,但其使用壽命很短。一些汽車零部件可以用回收塑膠製成,但生產它們需要的塑膠相對較少。
儘管如此,潛在的優勢仍然值得關注,在眾多潛在優勢中,屬於循環經濟價值鏈一部分的企業可能會看到監管優勢,例如對顯性或隱性經營許可的擴展保護或與監管機構的更大靈活性。當不依賴原始化石資源時,可以明顯提高運營效率。從風險管理的角度來看,可以減少發生石油洩漏等環境緊急情況的可能性,並降低保險費。如果瞄準重視環保或可持續產品的市場,肯定存在增長機會。當企業將價值鏈與企業使命結合起來時,尤其是具有環保意識的企業,它們可以提高戰略方向的清晰度。
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