微波诱导热解的产物
这个故事是从一个培根卷和一台微波炉开始的。这个培根卷在微波炉里加热的时间太长了，变成了一块碳，这块碳也已经变红变热了。这就是一种叫做微波诱导热解的加热过程中会发生的事情。
剑桥大学的化学工程师Howard Chase和Carlos Ludlow-Palafox从一个熟人那里听说了这个故事，忽发奇想，能不能利用这个过程把包装废物恢复成有用的材料呢？
碳粒子可以有效地吸收微波，还能将这些热能转移到邻近的物质上去。如果这些邻近的物质是有机物，比如塑料或纸，就会分解成碎片（即热解）；如果邻近的物质是附着着塑料或纸的金属，金属就可以在附着的有机物被热解后恢复干净的状态。
15年过去了，现在他们开发的这项技术已经由Enval有限公司设计、建设和运作的一家工厂投入商业化应用。Ludlow-Palafox是这家公司的创始人，Chase担任研发总监。Enval公司利用这家工厂向投资者和废物处理商展示了微波诱导热解过程的处理能力和经济效益。
Enval公司处理的重点是由塑料和铝合成的薄片形包装材料。这种包装材料重量轻、价格低、不透光、不透气，所以常被用作食品、饮料、牙膏、宠物食品和化妆品的包装。
但是塑料和铝的结合对于回收利用是一个大挑战，到现在也无法解决，每年都有几百万吨这样的包装物被送到垃圾填埋场。那些用这种方式包装产品的品牌，不能在包装物上打上“可回收”的标志，也享受不到这个标志带来的种种声誉。
“我们对这种包装物的整个生命周期进行了评估，发现它虽然不能回收利用，但是与玻璃和易拉罐包装相比，它们对环境更有利，因为在制作和运输这种材料的时候所需的材料和能量非常少，”Ludlow-Palafox说。
“不存在任何真正的驱动因素用其他材料代替它们，它们的应用以每年10%到15%的增加。在英国，每年大约有16万吨塑料和铝制薄片用于包装，这意味着每年至少有16000吨铝被埋入地下。想象一下，如果我们能够回收利用这些资源该多好。”
他和Chase在工程与物理学研究协会的资助下开发出来的解决方案是从一个相对简单的方式开始的：他们将一些碳粒子和一些切碎的塑铝包装物放在传统的1.2千瓦厨房用微波炉里，在微波炉里充入氮气，然后打开微波炉，将微波炉的温度调到600摄氏度左右。
两分钟后，当他们打开微波炉的门时，塑铝薄片已经变成了纯净的铝片、碳氢气体和油。
在商业化规模的工厂里，采用的也是相同的化学过程，只不过微波炉的功率是150千瓦，体积也非常大，一次足以处理100平方米的废料。这个设备只需要三分钟就可以把废料转化为可以用于熔炼的铝，可以用作燃料的碳氢气体，以及无毒的排放物。
这家工厂现在每年可以处理2000吨包装物，研究人员说，这基本上等于该地区所有废物处理商的产能总和。该工厂还能制造足以维持自身运作的能源。Enval公司现在与生产塑铝薄片的厂商有一个协议，回收它们在生产过程中产生的边角废料，价格低于这些厂商将废料送到垃圾填埋场的成本。
实际上，这些研究人员已经变成了废物处理商，在20世纪90年代的时候他们肯定想不到这一点。“我们刚开始接触这个领域的时候并没有想过成立一家公司，我们只是想把这个处理过程从实验室搬到现实中，”Ludlow-Palafox说。“最后，投资者说，没有其他人能像你们这样了解这个过程，你们可以干好！”
“我们知道这项专利技术能够为这种类型的包装物提供一种真正的循环利用途径，但是废物处理行业接受新技术的速度可能很慢——环保服务业的利润很低，而我们需要一家完全达到商业化规模的工厂来说服他们，这个过程是可行的，”Chase说。他估计一家像他们这样的工厂在三年内就可以实现收支平衡。“与此同时，很多使用这种包装物的品牌也在与我们联系，问有什么是他们能帮忙的。”
“这其实就是先有鸡还是先有蛋的问题，”Ludlow-Palafox说。“除非这类包装物能够单独回收处理，否则不会有人愿意购买这项技术。但是由于现在没有专门的工艺来处理这类包装物，所以它们不会被单独回收。我们必须必须打破这个恶性循环。现在我们已经有了一个商业化规模运作的工厂，我们可以向废物处理商展示这样做的好处，鼓励当地政府设立一个分类收集系统。”
同时，这些科学家也在关注着回收业的未来前景。Chase的团队一直在研究用微波高温分解不同类型的废物。“我们必须不断寻找新的机会来循环利用有价值的材料，同时减少需要填埋或焚烧的废物。”
“我们已经证明，有很多不容易处理的废料可以用我们的微波技术进行高温分解，但是在经济上不一定合算。我们现在面临的挑战是判断哪些工艺在商业上是可行的，哪些能够吸引到投资并最终在商业上变成现实。大多数长期关注其他领域创新的投资者都不熟悉这项业务。我们会证明这项技术的社会效益和经济效益，希望以此获得必要的投资，将创新想法变成成功的商业实践。”
（原文转自cam.ac.uk，蝌蚪君编译。转载请标注来源。）
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