2024年12月,在韓國釜山舉行的關于塑料污染(包括海洋環境污染)的具有法律約束力的國際文書第五次談判會議閉幕之際,聯合國環境規劃署執行主任英格·安德森表示:“全世界對消除塑料污染的承諾是明確且不可否認的。”隨著來自170多個國家的代表和數百個組織的觀察員在瑞士日內瓦為下一屆會議做準備,科學家和技術人員正致力于研究應對全球塑料污染危機的最新進展。
塑料污染問題由來已久。早在1907年比利時化學家利奧·貝克蘭發明第一種全合成塑料——酚醛塑料之前,橡膠和纖維素等天然聚合物就已被廣泛使用。到20世紀中葉,全球塑料年產量已達到約200萬噸。如今,塑料年產量已超過4億噸,人們幾乎每天都會接觸到某種形式的塑料。如果現狀持續,預計到2050年,全球初級塑料產量將增長近三倍,達到11億噸。
盡管回收利用工作一直在進行,但全球產生的70億噸塑料垃圾中,只有不到10%得到了回收利用。塑料不可生物降解,它會分裂成更小的碎片,形成微塑料,幾乎無處不在,從我們呼吸的空氣到南極洲的海洋。
目前,機械回收和化學回收是兩種主要的回收技術。機械回收是最常見的方法,通過收集、分類、清洗和研磨塑料,然后將其熔化并重新加工成新材料。然而,這種方法需要對不同的聚合物進行分類,難以處理多層或混合塑料,且回收材料的質量會隨著每次循環而下降。化學回收則可以處理種類繁多的混合塑料廢物,包括受污染和低質量的廢物,但成本較高,需要大量能源投入和基礎設施投資。
在此背景下,采用伽馬束和電子束的輻射技術因其獨特的優勢而備受關注。國際原子能機構輻射處理官員Azillah Binti Othman表示:“輻照在塑料回收中的主要好處在于它能夠在分子水平上改變塑料的化學結構。”輻照可以通過增加難以回收的塑料再利用、制成有價值的產品,以及開發生物基塑料來減少塑料廢物量。
輻照不僅可以提高再生塑料的純度和價值,還可以補充和增強傳統的回收方法。當與化學回收方法熱解相結合時,會產生輻射分解,將塑料廢物聚合物分解為燃料或化學成分,從而制造出新產品。此外,輻照還為創新方法鋪平了道路,使塑料廢物能夠與其他材料混合,制造出更耐用的產品,如用于汽車或建筑行業的高性能材料。
國際原子能機構正在通過其“NUTEC塑料”計劃,利用輻射技術的力量,幫助各國從源頭和海洋兩個方面處理塑料污染問題。原子能機構放射化學和輻射技術科科長塞利納·霍拉克介紹,第一方面的重點是通過創新的升級再造減少塑料廢物量,增加難以回收的塑料再利用,并開發生物基塑料。在NUTEC塑料計劃的幫助下,亞洲、拉丁美洲和非洲的九個國家正在建立輻射輔助試驗工廠。
據悉,國際原子能機構即將召開的第三屆輻射科學與技術應用國際會議將討論輻照在幫助消除塑料污染方面的作用。該會議將于2025年4月7日至11日在奧地利維也納舉行,屆時將聚集數百名輻射相關領域的專家。此外,2025年10月和11月,國際活動還將在韓國和菲律賓分別舉行,重點介紹原子能機構的循環經濟評估和技術成熟度水平工具,以及NUTEC塑料計劃的海洋監測部分。