如果塑料要求按照目前的发展轨迹，到2030年，全球塑料垃圾总量将从2016年的每年2.6亿吨增长到每年4.6亿吨，将已经严重的环境问题提升到一个全新的水平。面对公众对全球塑料污染的强烈抗议，化工行业开始动员起来。我们最近的文章"没时间浪费了展示了行业的领导地位是如何超越塑料行业成长起来的一次性使用和丢弃的方式，并拥抱产品管理的扩展定义，其中包括处理塑料垃圾。正如我们在那篇文章中所强调的，这不仅是社会的需求，而且正在成为行业保留其经营许可证的条件，而且还可能代表一个重要的、有利可图的新业务机会。
最后的见解是建立在我们对未来全球废物流从何而来、如何回收利用、以及这种活动能带来什么经济回报的综合评估之上的，这项研究填补了公众辩论中的一个重大空白。在本文中，我们概述了塑料行业的一个设想，到2030年，全球50%的塑料可以重复使用或回收——比现在的水平增加4倍——这也有可能创造巨大的价值。按照这一方针，塑料再利用和回收将为石化和塑料行业带来高达600亿美元的利润增长，占同期利润增长的近三分之二。我们还讨论了为达到这一结果，需要更广泛的社会支持水平，包括监管机构、主要塑料用户(如消费品包装公司)和消费者。
For petrochemicals and plastics companies—and by extension the chemical industry, since plastics production accounts for well over one-third of the industry’s activities—this presents an array of threats and opportunities, and we outline the kinds of strategic questions they will need to evaluate and the choices to make.
建立全球塑料回收的良性循环
我们的研究表明，目前只有12%的塑料垃圾被重新利用或回收(表1)。垃圾填埋场意味着这些材料将永远失去作为一种资源，尽管塑料有再利用和回收的潜力。塑料生产需要大量的资本投资和大量的碳足迹。重复使用塑料不仅可以减少这些投资需求，还可以促进减少工业碳排放总量．
全球各地塑料垃圾的图片引发了消费者的强烈反对，导致许多地区出台了禁止或限制塑料使用的监管措施，尤其是在欧盟。海洋塑料污染一直是动员公众舆论的一股强大力量，我们的同事也提出过解决问题的方法．然而，当考虑到塑料废物回收的潜力时，海洋塑料污染可以被理解为高度可见的冰山一角。
什么是化学行业与主要的消费行业，废物行业和实际社会，更广泛的是缺乏的，这是一个清晰的丢弃塑料量的道路，可以重新抛弃和重复使用。
同样缺乏的是一个全面的观点，即大多数废物将来自哪里，以及哪种回收和回收技术具有最大的潜力。
我们通过一个全球塑料废物产生的综合模式、塑料再利用和相关回收技术的不同方法以及它们的经济效益来解决这一差距。我们的参考情形假设油价为每桶75美元。我们还探索了低价格和高价格方案，相应的潜在利润池或大或小，以及不同的回收社会方法，因为这些因素都对塑料回收的可行性有重大影响。(有关模型的更多信息，请参阅侧栏“关于研究”。)
处理所有聚合物家族的技术:挖掘潜力
让我们从支持这些预测的技术开始——现有的或被认为在技术上可行的技术，可以使更多的塑料重复使用成为可能。其中包括大规模扩大机械回收量，并在工业规模上推出两项相对较新的技术——单体回收和塑料垃圾再处理，以裂解式工艺(称为热解)生产液体原料。
在许多发达经济体，机械回收已经成为一项规模可观的业务——尽管远不及主流石油化工和塑料行业的规模。机械回收的重点是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯回收。与人们普遍认为的废物管理只是市政当局和纳税人的成本负担的假设相反，有许多例子表明，机械回收已经有利可图，尽管往往是在选择性应用或市场上。这是因为它从根本上不同于传统的塑料生产:机械回收可以产生新的聚合物，而不必投资数十亿美元在蒸汽裂解和其他单位，以创建石化的基础设施。因此，它开始作为一种相对有利的聚合物生产途径(表2)。
机械回收技术也可用于回收许多其他聚合物。但由于低密度聚乙烯(LDPE)等其他主要树脂收集方面的限制，这些业务尚未有很大的增长。我们的模型表明，到2030年，LDPE和HDPE机械回收有潜力产生最大的利润池，主要反映了由于紧张的供需前景，对原始聚乙烯市场持续高盈利的预期。我们的预测表明，机械回收率可能会从目前塑料总量的12%提高到15%到20%在假定油价为每桶75美元的情况下，预计到2030年，塑料总产量将大大增加。在油价跌破每桶65美元的情况下，机械回收的经济性变得更具挑战性;这种模式在2015年油价下跌后出现，也是减缓回收努力的一个因素。
第二组分是单体回收。虽然其在其应用于凝结式聚合物如PET和聚酰胺的应用中，但是单体回收有潜力产生一些最高的塑料回收盈利水平。再次，这是因为单体回收可以避免蒸汽裂解和芳烃工厂所需的资本投资，以及制造PET和聚酰胺中间体所需的高资本成本工厂。
第三，我们的分析表明，将废塑料重新转化为裂解原料，以取代石脑油或液化天然气的需求——最有可能使用热解过程来实现这一目标——在经济上也是可行的，而且它更能抵御油价下跌，在每桶50美元的情况下仍能保持盈利。热解是一项非常有价值的处理混合聚合物流的技术，目前机械回收技术无法处理。热解也是一个重要的后备过程，以处理已耗尽其潜力的聚合物进一步机械回收。一些热解企业也开始提供一系列设备，从年产3万至10万吨的大型工厂到年产3000吨的小型模块机组。
构建全球视野
不同地区如何促进全球价值创造增长?建模包括在需要的地区预测最合适的技术部署，并考虑到一些技术仍处于陡峭的学习曲线上。这些方案还包括对如何加强废物收集和管理的评估。例如，大多数新兴市场国家缺乏将垃圾分类成不同垃圾流的基础设施(即使是在人类捡垃圾者回收塑料的国家，回收的数量也只是整个垃圾流的一小部分)。随着这些国家加强其废物管理能力，第一步将是将塑料废物与其他废物分开。一旦实现了这一目标，混合塑料废料的热解可能会提供最有效的处理方法，直到有能力分离不同的塑料。从短期到中期来看，新兴市场也可能需要建造焚化炉，以解决整个垃圾流动问题。
Not surprisingly, our projections for 2030 suggest China would represent the biggest potential profit pool—reflecting its position as the world’s biggest market for plastics use and biggest plastics-waste generator, as well as the fact that it has long had an established market for reused resin. Asia outside China will be the next biggest profit pool, a reflection of the massive projected demand growth in the region for plastics through 2030. In both the United States and Europe, redirecting plastics waste into plastics production via mechanical recycling or pyrolysis instead of abandoning it in landfills or incinerating it could generate sizeable profit pools.
Plastics-waste流转换
基于这些模型，我们预计到2030年，塑料的重复使用将上升到塑料产量的50%，假设油价为75美元/桶，并有一个有效的监管框架，得到了其他行业利益相关者和消费者的支持(见表3)。这一比例仍然低于造纸行业的成就，但仍然代表了石化和塑料行业的重要一步。
为了达到2030年的50％的回收率，建模表明，需要浪费恢复资本投资约150亿美元至每年20亿美元。为了将这些数字视为过去，全球石化和塑料行业在过去十年中平均投资约800亿至1000亿美元。
为塑料工业创造一个新的制造环境
这种重复使用水平也将深刻影响新的塑料生产。到2030年，多达三分之一的塑料需求将由以前使用过的塑料生产来满足，而不是由“原始”石油和天然气原料。这一估计是基于高采用率的情景，包括机械回收量的大幅增加、热解的增长以及油价在每桶75美元左右。
预测到2050年表明,近60%的塑料需求可以由生产基于之前使用塑料(表4)。这将大大减少所需的石油覆盖全球塑料需求,石油需求预测认为30%低于常态运行场景。这一结果需要对最近公布的预测进行修正，这些预测表明，石化产品对未来20年的石油需求增长做出了最大的贡献(参见侧栏“与石油的新关系?”)。
这对石油和塑料玩家来说意味着什么
在高采用率的情况下，基于塑料废料的原料(通过机械回收、单体回收、或通过热解或其他原料供应的再利用)的成本状况可能非常具有吸引力，到2030年，它们将占石化和塑料行业利润增长的三分之二(见表5)。
我们想强调这一变化所代表的行业的重新定位。在过去的20年里，石化行业的盈利增长主要来自于访问得天独厚的原料．假设情景条件能够满足，获取和处理塑料垃圾的能力将是未来取得成功的关键，塑料垃圾可能成为聚合物生产的下一个原料优势来源。
石油化工和塑料公司应该如何定位这些可能性，他们应该采取什么步骤来获得潜在利润池的份额?
首先,化学公司的ceo应该预先承认解决plastics-waste问题是一个长期的挑战可能不是解决的手表,但它仍然是一个需要决定采取什么措施在他们的企业和社会的长远利益。同时，他们需要认识到这是“不确定性下的战略”的经典案例，他们需要考虑到潜在的不同结果，并以适当的灵活性规划他们的战略。
其次，在不同的塑料回收方案下，他们需要了解其产品组合的位置如何发展。这将带来表面潜在的行动，或者相反，在他们当前的投资组合中要解决的问题。
第三，这在一定程度上取决于它们活跃的地区和它们生产的聚合物是什么，公司必须围绕三个活动领域计划行动，这将支撑未来塑料回收的增长。塑料公司应该与原始设备制造商和监管机构合作，设计出易于回收的塑料用途，并推动可回收含量达到刺激需求的水平。接下来，为了确保不断增长的高质量垃圾供应，塑料公司需要参与废物管理技术的改进，以促进收集、分类和清洁。最后，塑料制造商应支持技术开发和回收基础设施建设，将废塑料带回价值链。
新的待办事项清单
许多不后悔的举措正在出现。建立合作伙伴关系或确定收购目标可以帮助企业获得所需的技术，或确保获得足够的废塑料原料供应。就技术而言，这可能包括投资进行有前途的工艺开发的初创企业，并与研究机构合作。就原料而言，这可以采取与市政当局、废物管理公司、填埋场以及实际上任何能够获得大量塑料垃圾的参与者签订长期供应协议的形式。可能的策略甚至包括反向整合，即石化公司收购或建立一个废物收集业务。
塑料公司可能希望提高他们对机械回收业务的投资，以便于他们提供的快速扩张，包括再生树脂。最近有一些主要的石化公司在欧洲塑料回收公司收购，这一趋势可能会继续。
石化和塑料公司必须准备采取一种不同的商业模式，在这种模式下，他们将不得不从大量分散的企业那里获取塑料废物供应，而不是从一个来源批量获取原材料。
正如我们上面的讨论所指出的，某些区域、技术和聚合物可能比其他的更有吸引力。公司将需要确定他们的产品组合优先级是什么，以及他们的区域重点是什么。
随着对塑料的需求继续在全球范围内成长，所以要制定有效系统来处理将产生的废塑料量变得更加迫切。我们的研究表明，可以建立一种开发路径，可以将废物塑料的数量四倍进行重新利用和再循环，占生产量的50％。获得调查机构的一致性和支持消费品和汽车等主要用户行业的协调和支持行为，而且依然依赖于社会，并依赖于每日塑料。对于化学工业，赌注很高。如果废物塑料问题发展成广泛的产品禁止和需求破坏，它有很大的失败。但它也有很多才能获得，通过建立一种新的石油化工和塑料行业的基于新的回收分支，挖掘潜在的利润池增长。
