本文最初发表于 Undark。
为了启动一个微薄的回收塑料市场，全球各国政府正敦促企业在其产品中包含回收材料。去年，英国对生产或进口回收塑料含量低于30%的塑料包装的制造商征税。2024年，新泽西州将开始执行类似的规定，尽管目标较低。加州现在要求饮料容器由15%的回收材料制成，而华盛顿州将在今年晚些时候实施类似的要求。欧盟委员会、加拿大和墨西哥都在考虑类似举措。
目前，大多数塑料产品是由新提取的化石燃料（包括原油和天然气）制成的。专家表示，掺入一些回收塑料可以减少排放，并缩小水道和垃圾填埋场的污染。但收集、分类、粉碎和熔化消费后塑料以供再利用成本高昂。新法律可能会帮助回收商找到潜在买家，避免其成为废物。
但监管机构可能需要一种更好的方法来验证新法律是否奏效。虽然公司可以聘请第三方来认证其回收成分的使用，但大多数认证机构采取的是宏观视角，跟踪一系列产品和工厂的材料。因此，一个带有“回收成分”标签的物品可能完全没有回收成分。
这种现行方法称为“质量平衡法”，对寻求验证回收成分的人来说带来了额外的挑战。为了有效运作，质量平衡法需要可信和准确的数据，而这些数据在复杂的供应链中并非总是可用。专家警告说，质量平衡法也可能导致回收成分估算过高。
英国的研究人员开发了一种新颖的方法来衡量这种回收成分，该方法在制造开始时向回收塑料中添加荧光染料。通过测量颜色变化，该团队可以确定每种单独塑料产品中回收成分的含量。通过非营利组织ReCon2，该团队正在实际条件下进行试点测试，并表示这种方法可以帮助防止欺诈，降低成本，并提高消费者信任度。
2019年，世界产生了约3.5亿吨塑料，是过去二十年的两倍。全球生产的塑料中只有6%来自回收塑料，其余大部分被填埋、焚烧或带入生态系统。许多研究人员认为，回收本身不足以解决塑料污染问题。相反，这个问题还需要一定程度的减少和再利用。尽管如此，科学家们表示，这些关注最后一种选择的新法律和技术可以减轻塑料生产对环境造成的危害。
国家可再生能源实验室的研究员Katrina Knauer表示，能够以有意义的方式追踪回收市场中的材料是“势在必行的”。“如果我们真的想让循环经济成为现实，高效和可量化的追踪将是我们真正实现这一目标并建立系统信任的唯一途径。”
像联合利华、可口可乐和百事公司这样的公司多年来一直宣称其产品中使用回收成分。但Knauer表示，“回收成分”这个词和“有机”这个词一样灵活，直到监管机构对其使用进行限制。如今，获得该徽章需要符合美国联邦机构和欧盟委员会在欧盟制定的几项要求。美国联邦机构和欧盟委员会。回收成分尚未受到同等程度的监管审查。
Knauer，她也是能源部旗下的“生物优化技术以阻止热塑性塑料进入垃圾填埋场和环境”组织（一个帮助公司采用更绿色塑料技术的组织）的首席技术官，她说：“随着回收行业的发展，我认为我们将会遇到过去公司做出可能不真实声明时遇到的同样一些挑战。”
目前，许多公司使用质量平衡法，该方法考虑了生产产品的所有投入，然后将其与产出进行平衡，以计算回收材料的含量。
例如，假设一个回收箱中有20个塑料瓶。当它们被交给回收公司时，就进入了质量平衡系统。然后，制造商可以从回收公司购买这些瓶子，同时还购买相当于80个瓶子由新开采的原油或天然气制成的材料。假设制造商随后生产了100个瓶子，那么质量平衡法将得出结论，每个瓶子都含有20%的回收成分。
2019年，全球生产的塑料中只有6%来自回收塑料，其余大部分被填埋、焚烧或带入生态系统。
但有一个转折：根据某些认证计划，公司可以将回收材料平均分配给多家工厂，包括那些未能获得任何回收材料的工厂。因此，你通常无法计算单个产品的回收成分含量，即使它含有回收成分。
对于Zero Waste Europe（一个推动公司和政府减少废物的欧洲社区和专家网络）来说，这使得质量平衡法“一种过于简单和无意义的记账练习”。但问题不仅限于误导性营销。回收材料的质量可能较低，产品中过多的回收材料可能会威胁产品的完整性。
质量平衡法灵活的方法也有一些好处。由于一些地区的回收塑料供应有限，允许公司在有充足回收材料的地区使用额外的回收成分进行补偿是有帮助的。
然而，最终，消费者应该能够期望他们手中的瓶子含有特定水平的回收成分。世界野生动物基金会塑料和材料科学总监Alix Grabowski表示：“这是最终目标，但这是一个非常复杂的系统，改变需要很长时间，所以我们可能需要依靠质量平衡法来满足这种过渡。”
这种系统的复杂性在其他方面也显而易见。伦敦大学学院的材料流研究分析师和博士候选人Wan-Ting Hsu表示，沿着有时曲折的购买链追踪回收材料依赖于公司之间的信任。消费后塑料材料可以在许多公司和司法管辖区之间流通，这些地区在责任和会计方面有不同的规定，然后才回到零售商手中，准备再卖给消费者。
视觉：PepsiCo Recycling/YouTube
Hsu在对塑料价值链中的关键利益相关者（如品牌所有者和回收商）进行的采访中了解到，公司在验证材料来源方面存在困难，并且他们经常需要向之前的拥有者索取数据，这些数据有时可能不准确。专家表示，如果没有更好的成分证明，公司可能会做出误导性的声明，尽管他们无法指出公开证据证明此类案例。
另一个问题是：认证回收成分的方法因认证机构而异，而且一致性很差。当加拿大政府委托环境咨询公司Eunomia为制造商提供咨询时，正如2021年的报告所示，制造商表示他们经常选择提供最灵活方法的认证计划。在这些计划下，一家公司在100个瓶子的混合物中有20个回收瓶，例如，可以声称其20个瓶子是100%回收的，即使事实并非如此。
Eunomia的北美首席执行官Sarah Edwards说：“目前我们还没有真正的立法。”她补充说，到目前为止，公司更多地使用认证来做营销或作为长期可持续发展目标的一部分。
加州资源回收和回收部告诉Undark，他们要求饮料制造商直接向他们报告数据，目前不使用第三方认证机构。它没有披露认证所报告信息的方法。在华盛顿州的一项将在今年晚些时候定稿的拟议规则中，生态部表示，将要求生产者证明其数据的准确性或获得第三方认证。
当质量平衡法用于认证由化学回收产生的产品时，它尤其具有争议性，化学回收是一系列主要是新技术，用于将塑料分解成单体。与粉碎塑料但保持其化学形式的机械回收相比，制造商可以使用单体来构建许多不同种类的由聚合物组成的塑料。
作为化学回收过程的一部分，工厂可能会将部分回收材料燃烧成燃料或其他副产品。尽管这个过程会释放温室气体，但一些质量平衡认证允许公司将燃烧的塑料计入其“回收成分”的产出。假设的供应链接收20个回收瓶，仍然可以声称生产20%回收成分的瓶子，即使其中5个回收瓶已被燃烧成燃料。
Eunomia在其2021年的报告中写道，化学品行业更愿意与ISCC Plus合作，这是一家德国的第三方认证机构，允许这种计算方式。在Edwards看来，化学回收行业正将其视为一个临时的启动工具。
消费后塑料材料可以在许多公司和司法管辖区之间流通，这些地区在责任和会计方面有不同的规定，然后才回到零售商手中，准备再卖给消费者。
还有一个争议点：在将聚合物还原为单体的某些过程中，分子可能会与氮和氢等环境元素发生反应，导致其重量因非塑料分子而膨胀。仅凭重量计算质量平衡（机械回收的典型方法）对于化学回收来说效果不佳，并且可能高估材料中的回收成分。
由致力于创造循环经济的慈善机构Ellen MacArthur基金会发布的一篇被广泛引用的白皮书举了一个例子：生产100磅聚酰胺（常用于纺织品）需要150磅回收材料（按重量计算），或者170磅（按热值计算——一种量化物体能量且不易改变的单位）。
Knauer表示，科学家和工程师同意使用更精确的单位，如热值，但“整个行业都在就使用哪些单位进行相当多的争论”。
曼彻斯特大学聚合物科学教授、ReCon2的研究人员之一Michael Shaver表示，该团队对“质量平衡方法存在重大担忧”。
“如果公众认为这是衡量每个包装中塑料确切含量的标准，那么质量平衡法实际上并不是这么做的，对吧？”他说。
Shaver想开发一种方法来测量每个单独产品中的回收成分。他与博士生Zoé Schyns和研究员Thomas Bennett合作，共同开发了一种技术，在制造过程中向回收材料中添加荧光染料。无论在制造的开始和结束之间发生什么，开始和结束时的荧光比率都揭示了每个单独产品中回收成分的浓度。一些光线在可见光谱中显示为绿色，但一种策略是保密精确技术，以免公司滥用。
Shaver说：“我们不仅可以证明你供应链中的每个人都行为得当，还可以证明你在所有不同的瓶子或薄膜中都含有相同的量。”虽然公开结果侧重于三种最受欢迎的塑料类型，但研究人员表示，该方法可以适应其他类型的塑料和规定。为期一年的试验阶段的赞助商包括Kraft-Heinz和Reckitt（两家大型消费品公司）以及英国领先的回收标签OPRL。
Shaver说：“如果公众认为这是衡量每个包装中塑料确切含量的标准，那么质量平衡法实际上并不是这么做的，对吧？”
该公司认为，这项技术的推广需要行业范围的方法，尽管其他人怀疑塑料生产商能够适应包含示踪剂。Shaver预计，他们的非营利组织ReCon2将“引导”公司加入该计划，同时审计参与公司，并阻止含有不准确或虚假回收成分声明的产品。作为一个非营利组织，它将优先考虑将该技术保持在尽可能低的成本，以促进采用，并通过被动合规来最大限度地减少欺诈。
在更广泛的层面上，Knauer预计，建立回收成分测量信心的工作需要政府采取行动，就像“有机”标签那样。美国环境保护署可能正在朝着这个方向发展。2021年，该机构制定了国家回收战略，其中包括制定“回收成分措施”。（一位发言人告诉Undark，EPA尚未开始这方面的工作。）
Knauer说：“我不认为质量平衡法是我们永远会采用的方法。”“我认为在这个领域还有很多工作要做，我们当然可以进行更多的创新。”
