随着社会的不断进步，塑料这一重要的合成材料的产量在过去的一个世纪里急剧增加，成为了包装、运输、医疗和电子产业等多个领域中不可或缺的一部分，极大地方便了人们的生活。但是，塑料的广泛使用和大规模遗弃也造成了严重的环境问题。近年来，人们通过实施“限塑令”等方法，在减少塑料垃圾方面初见成效，但塑料在日常生活和产业中的广泛应用使其难以被完全摒弃。

塑料分子结构中存在高度有序的碳氢结构，若简单地丢弃或焚烧，不仅污染环境，也是一种资源浪费。因此，我们应将塑料废弃物视为有价值的碳资源，实现“变废为宝”。比如，我们可以通过保留一部分废塑料分子的碳-碳骨架，从完成了生命周期的废塑料中生产有用的化学品或燃料。通过这样的升级转化，不仅能够缓解废塑料造成的环境问题，还能高效利用废塑料中的含碳氢资源，迈向真正的循环经济。
鉴于在该领域的深入研究，北京大学化学与分子工程学院马丁教授近日受邀在Nature Sustainability发表World view观点文章，以“Transforming end-of-life plastics for a better world”为题，强调了废弃塑料升级转化对于缓解白色污染、实现循环经济的重要意义。

期刊封面
废塑料升级转化技术的关键在于可持续性和高效性，包括提高物质利用率和降低能耗。对于真实废塑料，最大的挑战则在于混合废塑料的循环利用。针对这一问题，马丁提出了两种策略：1) 将混合废塑料转化为具有简单（或者单一）成分的产品；2) 分级转化混合废塑料。文章强调，无论采用哪种策略，合理的底层碳循环设计都至关重要。虽然这些转化过程需要复杂的设计和仔细的考量，但它可以真正地为解决复杂的混合废塑料问题铺平道路。
针对近年来生物可降解塑料产能迅速增加的态势，文章还提出，废弃塑料的转化应当将生物可降解塑料纳入进来。尽管这类废塑料能被生物分解，其降解过程却意味着碳资源的浪费和碳排放的增加。此外，研究者也可以针对可降解塑料中丰富的官能团设计特定的转化策略，这将为废弃碳资源转化为有价值的化学品开辟新途径。
此外，塑料废弃物中除了含有碳元素外，还含有氢元素，部分塑料还含有氧元素。在设计废弃塑料的转化策略时，我们不仅要关注碳循环，氢的循环也同样值得被重视。马丁认为，为了实现可持续的发展，研究者需深入研究废弃塑料升级转化中与“碳-氢循环”相关的基础问题，并将之与含氢资源分子如水分子、甲烷分子的活化结合，以实现碳氢资源的最佳利用。
废弃塑料的转化不仅揭示了从其中提取碳氢资源的巨大潜力，还为人们指明了一条新的道路，既减少对新的化石燃料的依赖，又能有效减轻环境污染，同时促进循环经济的实践，推动人类社会向可持续性发展迈进。