CN102187363B - 对来自聚合材料的能量或环境信用进行货币化及交易的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于对聚合材料的价值进行货币化和交易，形成聚合物能量信用和/或聚合物环境信用的系统和方法。该系统促进了对聚合物废物、废料和使用过的材料的最高及最佳使用和处置。该新类型的信用具有可在市场交换中进行买、卖和交易的值。聚合物制造商可为投入贸易的聚合材料赋予预定信用值，所述预定信用值在以预定或指定方式处置聚合材料时实现且被记入聚合材料的制造商和/或用户。替代地，检验机关可实施来评审获得信用的权利并可考虑与聚合材料相关的因素，以赋值给经检验的聚合物能量或环境信用和/或证明参与该过程的各种实体。

Description

对来自聚合材料的能量或环境信用进行货币化及交易的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年8月15日提交的序列号为61/089,404的美国临时专利申请和2009年2月23日的提交的序列号为61/154,606的美国临时专利申请的权益。

关于联邦政府赞助的声明

研究或开发

不适用。

技术领域

本发明涉及对关于塑料及聚合物的环境或能量信用(credit)进行货币化(monetize)、交易、和跟踪的系统和方法的领域。

背景技术

塑料被用于各式各样的产品中。塑料由很多时候不可生物降解的聚合材料制成。绝大多数塑料由基于石油的给料制成并包含大量蕴含的能量，所述能量没有在处置(disposal)时被回收。如果这些废物被投入垃圾掩埋，或以导致过度的空气、水或土地污染的其他方式来处理，则处置聚合材料可能造成负面的环境影响。即使最近被吹捧的基于生物的聚合物也缺少有效的寿命终止解决方案。与基于石油的聚合物相比，这些基于生物的材料在它们降解时可能具有甚至更大量的有害温室气体(GHG)排放。

虽然已存在一些努力来通过再利用和/或再循环来处理聚合物，但迄今为止还没有用于获取存在于废物材料中的无形价值的有效机制，以便促进以积极方式影响环境的方式处置废物材料的经济刺激。

聚合材料(包括已出于它们预定的目的被使用并具有有限的或无进一步需求的废料、废物和物品)被大量产生。聚合材料可能不能在没有进一步处理的情况下“原样(as is)”使用。已知的回收方法迄今都是无效的或者太昂贵以致它们的使用被局限或被极端地限制。由于处置这些材料所涉及的费用，因此这些聚合材料目前被认为是对其所有者或接收方的庞大负累。

使用聚合物的产品制造商因这些材料的使用而被关心环境的组织批评。例如，美国的地毯行业每年大约要垃圾填埋五十亿磅的这种材料。另举一例，据估计，每辆汽车中使用200磅的塑料，但车辆使用寿命之后的回收在很大程度上被忽视。使用过的塑料瓶、塑料袋和其它包装以及无数不具有无限使用寿命的塑料产品都是这里所提到的、就其而言目前存在处置问题的聚合材料的一部分。聚合物的制造商不愿再循环及再利用聚合材料以避免其新聚合物产品的零件拆用(cannibalization)以及由于追求对通过其过程所产生的基于聚合物(废物和废料)的材料的最高及最佳处置的代价。一种估计是仅百分之二到五或更少的可用聚合材料被再利用。

与聚合物制造商、分配、使用或废物收集相关的实体面临的主要费用之一是处置聚合材料，例如来自制造过程的废料和废物以及已度过了其使用寿命的包装或产品。目前解决这种大量聚合材料的方法之一是将其输出到有甘愿接受这种材料并以某种方式处置这种材料的公司或政府的其它国家。为了实现这种方法，实体必须耗费美元用于运输、处理、外包服务、和政府费用。该方法也造成用于将聚合材料运输至海外或至其它偏远地区的燃料开支。所有这种活动进一步增大了与这样的产品关联的聚合物对环境的影响。另外，运输这样的产品，其中大部分运输至没有或几乎没有环境法规的发展中国家，导致环境的进一步退化和负面的健康影响。

由于聚合物可给许多产品提供重要的有益性能，并且在许多情况下没有有效的替代品，因此存在一种需求，允许聚合物产业继续满足其它商业及消费者需要，而同时提供一种促进聚合材料的最高及最佳处理的方法。存在一种需求，要减少目前用于解决聚合物的最终处置的能量浪费及引起环境质疑的方法。

附图说明

图1说明了本发明一种系统的一个实施例。

图2说明了一种手持阅读器(reader)，用于从配备有用于计算的微处理器的聚合材料获得数据。

图3说明了一种计算子程序，其出现在系统的计算机之中。

图4是说明了聚合材料中权利束的流程图，所述聚合材料包括有形的聚合物和无形的聚合物能量信用和/或聚合物环境信用，以及一种用于交换无形信用价值的方法。

图5说明了本发明的系统及过程的示例性环境视图。

图6提供了用于详细描述信用检验的过程的流程图。

图7提供了与聚合材料相关联的检验输入装置的示例性使用。

具体实施方式

本发明是一种用于对能量或者环境信用进行货币化、交易和/或跟踪的系统，所述能量或者环境信用以使负面的环境影响最小化和/或鼓励作为一种能源来使用这种材料的方式从聚合物废物或废料材料(以下称为“聚合材料”)的处理中产生。这些信用因此称为“聚合物信用”，其可进一步归类为“聚合物环境信用”和“聚合物能量信用”。按照以通用说法使用的那些术语，聚合材料特别包括，后工业、消费前(pre-consumer)或消费后(post-consumer)废物。聚合材料中的聚合物例子有生物聚合物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(尼龙)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚苯乙烯(PS)、聚乳酸(PLA)、聚氯乙烯(PVC)、二氧化碳衍生聚合物以及许多专用塑料，包括例如聚醚醚酮(PEEK)。另外，由塑料工程师协会、美国化学协会、美国联邦法规、和/或ISO 15270-2008中ISO(国际标准化组织)公认为聚合物的其它聚合材料可根据本发明进行处理。本发明提供了一种系统和方法，通过该系统和方法，聚合材料被承认为一种可再生资源。

聚合材料通过本发明的系统被货币化成聚合物环境或能量信用。具有聚合物处理问题的实体将通过识别及量化聚合材料和利用该系统把材料转换成货币化权利束来获得有价值的聚合物环境或能量信用，该货币化权利束包括有形和无形的权利，所述有形和无形的权利承载与聚合材料的实际处理的实际关系。该权利束的无形部分包括聚合物环境信用和/或聚合物能量信用。这样的信用包括可买、卖及交易的新金融工具。

聚合材料根据本发明的系统被设想为包括多部分权利束-有形部分和无形部分。根据本发明的系统，无形部分通过跟踪聚合材料本身(有形部分)的命运(fate)-以及基于针对有益功用的有形部分赋值给所述无形部分-例如，再循环、再利用、或者能量回收，而不是转向必须以某种方式处置的无益废物产品。目前用来处理处置问题的能量和成本开支可利用本发明来降低，因为现在可实现聚合材料的价值的无形部分。

聚合材料的无形部分根据本发明的系统通过对其赋值来进行货币化，该值与使用该避免负面环境影响或提供能量的材料的货币值相关。该货币值被认为是聚合物环境信用或聚合物能量信用值。因此，根据本发明，在对聚合材料的无形部分进行货币化之后，聚合材料的所有者能用其权利束的有形或无形部分、或两者进行交易。类似于其它可交易的信用，货币值根据市场情况、供给和需求来上升、保持相同、或下降。

聚合物环境信用是有益的，因为它们可在具有涉及聚合材料的处置问题的实体之间交易。聚合物能量信用是有益的，因为它们可作为与产生聚合物本身的有形能量分离的资产进行交易。另外，聚合物能量信用的创建要求聚合材料被筹备用作能量而不是被浪费。为了安置上下文中提到的这种能量回收值，一吨碳包含1600万到2600万BTU，并通常被认为在作为燃料燃烧时造成空气污染。相反，塑料每吨包含3500-5400万BTU且燃烧地相当清洁。这提供了每吨大约15000kWh的电力。因此，增加的能量需求通过使用本发明的系统被更好地解决。

现在参照图1，描绘了本发明的系统的优选实施方式的示意图。该系统优选包括聚合材料阅读器设备(10)，其捕获或接收关于给定聚合材料的一个或多个感兴趣参数的数据，诸如聚合物材料的体积、重量和/或质量、所有者信息、材料的预期命运、聚合材料的类型和/或关于材料类型的先前数据。一个或多个聚合物阅读器设备可用来获得不同类型的数据，或者单个设备可以是多功能的且能够捕获有关聚合材料的所有所需数据或者至少除了已预先确定的数据之外需要的所有数据。阅读器(10)所捕获的数据被传送(15)至计算机的中央处理单元(CPU)(25)，其包含如下面更充分阐明地接收并分析所述数据的软件或固件。一种类型的阅读器(10)是手持或永久设备，其从聚合材料获得红外(IR)光谱数据。这在图5中被示意性地说明为物品(510)，获得在(530)说明的废料塑料帽的光谱及将光谱(520)发送至CPU(525)。IR光谱数据被相关到(通过发生在CPU中的计算)一种聚合物类型。回过来参考图1，另一种类型的阅读器(10)，优选用于深色或黑色的聚合材料，采用火花技术来分析相同的性质。多数情况下，某些聚合物材料的颜色是黑色或深灰色，并且不对红外技术有反应。一种适合于这种用途的火花技术设备的例子是摄谱仪及检测器阵列，其检测通过由激光源照明的样品所产生的喇曼光谱以识别各种如美国专利6,310,686中所描述的各种各样的材料。这样的设备能商用(SpectraCode，Inc，WestLafayette，印度)。优选地，阅读器(10)包括存储器设备，用于存储通过该设备获得或被输入到该设备中的数据。阅读器(10)的存储器中的数据可被传送(15)至CPU(25)，该CPU具有可分析所述兴趣参数的数据的软件。所述数据可通过无线传输、蓝牙技术被发送至软件程序，和/或利用可下载信息进行分析的计算机附件来对接。在优选实施例中，阅读器(10)被修改成包含微处理器/计算型计算机，其包括分析软件来将聚合材料数据转换成聚合物环境和/或聚合物能量信用。该系统包括一个或多个输入装置，用来在该系统的处理下接收关于聚合材料的其它数据。输入装置可位于阅读器(10)和/或CPU(25)中。一种输入装置的例子是小键盘，用来把信息手工输入到微处理器或计算机中。输入装置可以是无线通信接收机，其可从另一设备电子地接收信息。有关聚合材料的这种数据包括量数据，该量数据表示正被分析的聚合材料的量。再次参考图1，聚合材料可在包括秤(scale)的量化装置(12)上称重，并且重量被手工输入或传送(13A)至与CPU(25)通信的阅读器(10)设备中或直接(13B)传送至CPU(25)中。替代地，量化装置包括通过废物材料管理技术中使用的方法和输入的或者是直接(13B)或间接(13A)发送至CPU(25)中的数据进行的质量估计。如果阅读器(10)配备有微处理器，则可在该微处理器中进行计算。仍然参考图1，在另一实施方式中，聚合材料量的实际值或估计值可经由(13C)从量化装置(12)传送至编码器系统(30)，该编码器系统在条形码或存储器芯片或其它机器可读设备(32)上对量进行编码。例如，伴随聚合材料一起的条形码可放置在提货单或者装箱单上，所述提货单或装箱单上具有经检验的秤票据，在称重台秤处获得、输入和编码。条形码可通过系统中的代码输入装置(20)识别，且该数据可因而被输入至阅读器(10)中的微处理器中(如果这样配备的话)，或被输入至CPU(25)中。微处理器或CPU中的固件/软件程序将处理来自条形码的数据且将所述处理过的信息存储到阅读器(10)的存储器(未示出)中或数据库(45)中。所述处理过的信息可稍后为可能与客户历史相关的信息而被访问。机器可读设备优选伴随聚合材料的任何装运，以便于在聚合材料从一点运到另一点时，可在任意时间点读取所述数据。机器可读设备可放置于接近(13D)代码或芯片输入装置(20)，所述代码或芯片输入装置可与阅读器(10)或CPU(25)通信，从而将其上的信息传送至该系统。数据库(45)优选被并入系统中且存储有关IR光谱的数据和有关已知聚合材料的其它科学数据。数据库(45)亦可存储有关由各种顾客累积的客户账户和信用的数据。数据库(45)可存储聚合物的任意其它已知特征。存储在数据库(45)中的数据可由计算型计算机用来修改计算值。例如，如果数据指示来自给定来源的聚合材料历史地包含来自20％的滑石的灰分层(ash level)，考虑灰分层的计算可导致将BTU降低20％的修订值。当接收到来自阅读器(10)的输入时，其包括IR光谱或其它科学数据，以及当直接或者通过有关聚合材料量的代码输入(20)接收到来自量化装置(12)的输入时，CPU(25)通过将IR光谱或其它科学数据与存储在数据库(45)中的信息进行比较来计算聚合材料的标识(identity)，该数据库与聚合物的标识相关。阅读器(10)可选地配备有显示器(22)，并且CPU(25)所承担的计算的结果可被传送至阅读器(10)的显示器(22)，从而允许用户观看聚合材料的标识。替代地，聚合物的标识可保存在数据库(45)中且与消费者标识符和批号相关联，直到请求进一步的计算。CPU(25)计算聚合物信用值(聚合物能量信用和/或聚合物环境信用)，给定消费者按照被编程到所述系统中的预定值被授予给所述聚合物信用值。即刻或按预定时间表，聚合物能量信用或聚合物环境信用可通过电子通信装置(52)发送至交易业务或市场(55)。这些信用的值通过用钱交换这种信用来实现，从而提供资金给消费者，所述资金通过聚合材料的再循环、再利用或能量转换，以及如上所描述的所述聚合材料的无形部分的伴随货币化来赚取。替代地，信用的数目或值可通过电子通信装置(27)发送至政府机构(35)，该政府机构已建立对通过聚合材料的那些处置而产生的信用的需求。这构成服从机制。

现在参照图2A和2B，如在图2B中以示例性形式描绘的手持IR阅读器(110)可被提供有如图2A中示意性示出的机载系统。该机载系统包括微处理器(125)，该微处理器包括能够转换在光学窗口(115)由IR阅读器(110)从聚合材料获得的IR光谱的固件或软件。微处理器(125)接着将IR光谱数据与存储在存储器(145)中的已知聚合材料的预定IR光谱相关，并将输入的IR光谱转换成识别所述聚合材料的性质的输出(152)。手持设备可被提供有显示器(122)，所述输出以可由用户观察关于聚合材料的性质的形式指向显示器。例如，未知类型的聚合材料的IR光谱可由手持设备读取，并且手持设备微处理器可将所述光谱数据(124)与存储在存储器(145)中的预定光谱数据相关，所述预定光谱数据指示所述未知聚合材料是聚丙烯。

再次参考图2B，其中阅读器(110)中的微处理器已在显示器(122)上指示未知聚合材料是聚丙烯(PP)。在数据通过数据输入装置(120)从量化装置(参见图1(12))传送(150)至微处理器(125)之后，在计算步骤已在微处理器(125)中发生之后，图2A中的输出(152)已传送至在图2A和图2B这二者中示出的显示器(122)。计算型计算机可通过将未知聚合材料的值与保存在存储器(145)中或以其他方式能被所述计算过程访问的已知BTU值相比较，来计算PP的英国热量单位(BTU)值(或能量的任意所选度量)。就PP来说，计算型计算机将通过编程来将大约30000BTU的值链接到每磅PP来启用。BTU值可根据需要在手持设备的屏幕上显示。如图2B所示，对于10磅PP，如果不要求为了杂质进行其它调整，则可计算出300K BTU。替代地，可建立任意标尺(scale)，该标尺使预定数目的BTU与整数值相等，例如(1＝60,000BTUs)。

作为上述的一种替代，图2B的阅读器(110)可发送数据至诸如图1中所描述的远程CPU。当计算完成时，CPU可将结果发送回可显示(122)所述结果的阅读器(110)。虽然在图2B中未示出，但是阅读器(110)包括无线通信装置或者用于接收数据传输电缆或电线的装置，所述装置可附接于用于从中接收数据或传输数据至其中的其它装置。如上面所讨论的，本发明的系统包括计算装置，用来将关于聚合物标识及量的数据转换成聚合物能量信用和/或聚合物环境信用值。这种计算装置选自便携或手持现场设备机载的微处理器或基站计算机处理单元(CPU)。聚合物信用值接着保存在数据库中或出于商业目的被传送至这种材料的交易人或所有者。这些结果的库亦可积累在数据库中以供将来参考。这将在下述情况下有帮助：某些材料和废液可重复并且正在运行，诸如工业场所、大型垃圾掩埋或收集中心。利用所增加的被手工输入或者在与装运聚合材料相关联的提货单或装箱单(例如被输入及编码的经检验的秤票据)上从条形码系统扫描的关于聚合材料量的信息，计算型计算机可将代码或聚合物能量值或聚合物环境值赋给聚合材料。这可保持在库或数据库中，并稍后对类似材料进行参考，或者对该具体装运进行参考。一旦该量值被计算型计算机考虑，则感兴趣值可被显示或保存。例如，40,000磅的填充20％滑石的PP具有96000万BTU的BTU回收。在图2说明的实施方式中，诸如IR设备、火花技术设备或其它阅读器设备之类的阅读器(110)配备有输入装置(120)，其可配备成接收数据的手工输入或者配备成电子读取位于与聚合材料量相关联的标签或者工作报告(paperwork)上的标记。所述数据可被发送至如上所述的固件/软件程序。标记的例子有条形码、存储器芯片等等。在聚合材料从一点运到另一点时，其数字化图像可被使用及发送至中央计算机作为聚合材料的标记。在另一种实施例中，聚合物或者外来物质(extraneous substance)的固有特性，其化学或物理地结合至聚合物，或者与聚合物相混合，被用作聚合材料的跟踪器或“标记”。例如，聚合物可包含“化学签名”或者“生物遗传签名”，其将利用能够读取所述标记的手持设备或位于聚合材料被传输至的位置的永久设备，允许这种材料被追溯至原制造商。外来物质，例如诸如当前用于爆炸材料中来跟踪材料的来源的“标签”，根据最终用途要求，可经由着色剂或其它复合剂通过有共用权者(commoner)或处理器引入。纳米工艺可用来提供聚合材料的标签。同样地，值可预赋给这种材料并在以后在材料进入废液时为了回收而进行编码。这将允许生产者进行清楚的追踪，为此，他们可为他们的材料要求聚合物环境信用和/或聚合物能量信用。在这种实施方式中，“摇篮到摇篮”的回收、还原和捕获过程提供了最终的碳公开(carbon disclosure)，这是聚合材料从制造到废物处置的最大追踪，以及为处置模式提供了激励，由于可追踪的信用可归因于针对聚合材料使用这些有利的处置方法的制造商，因此所述处置模式将提供最佳的环境成效和/或用作能源。

诸如来自在具体装运上实施的灰分实验的这种数据，可通过输入装置被输入及保存在数据库中。

图1中的阅读器设备(10)或图2B中的阅读器设备(110)可配备有近程无线通信技术，其允许将关于聚合材料的信息从与聚合材料关联的设备传送至阅读器设备。一种这种技术的例子是蓝牙(R)近程无线技术。亦可使用其它无线技术。

固件/软件可针对单独客户或应用进行修改。例如，软件可使用输入或发送的数据来计算聚合物能量信用或聚合物环境信用。这些可考虑诸如能量回收值、垃圾掩埋质量或GHG减排之类的因素。最终计算或运算可发送至指定实体。这种实体可以是所有者、所有者代表、交易商或经营聚合物能量信用和/或聚合物环境信用的交易所、或者政府管理机构。计算库可被累积以供将来参考或用于转换成信用，并且可能在以下情况下是有用的：某些材料和废液是可重复的并且正在进行中的。进行中的操作的例子是工业场所、大型垃圾掩埋场和聚合物收集中心。

聚合材料转换成聚合物能量或环境信用值可首先按照公制值或英国标准值进行计算。

优选地，软件包括一种功能，其在聚合物环境信用运算中考虑各种感兴趣的因素，诸如通过将聚合材料转向更高的用途而节省的垃圾填埋空间量、避免将温室气体(GHG)释放入大气中和/或其它因素。另外，计算型计算机可基于日常或者甚至实时的基础进行更新，以合并来自诸如CCX的交易场所或诸如区域温室气体项目的拍卖行的CO₂市场价值。因此，聚合物环境信用可由计算型计算机所使用的软件通过使用各种数据点来确定。

仅是举一个例子，第一实体以将环境影响最小化的方式，诸如通过再循环，来处置作为其制造过程的结果而产生的聚合材料。通过本发明的系统来处理聚合材料时，计算出一值并赋给包括聚合材料的权利束的无形部分。该值等于聚合物环境信用。第二实体亦可能具有聚合物处置问题，但它可能以不太有效的方式处置其聚合物废物。这样的第二实体可能对从所述第一实体购买聚合物环境信用感兴趣，从而补偿其可能为了不以最希望的方式处置其聚合物废物而招致的任意处罚。

通过鼓励产生及获取聚合物环境信用，这种信用变得抢手且适于销售。为了产生本身具有经济价值的聚合物环境信用，这鼓励实体采用使负面环境影响最小化的处置方法。这种被创造的经济价值提供了激励来将诸如采用垃圾掩埋废物和燃烧废物之类的负面环境活动最小化，燃烧废物可能导致空气污染的增加，包括温室气体、或毒性作用。

根据本发明的置于聚合物废物的另一值是聚合能量值。庞大的能量可从聚合物废料中回收，和这种能量是可跟踪的且超过可从其他材料中回收的能量。在一些情况下，这种差异超过迄今从其它材料中所获得的100倍。聚合物作为燃料的能量效率比风和流行的太阳能更好。

由于生物聚合物从中释放甲烷气，因此它们具有能量值。优选这种基于生物的聚合物与垃圾掩埋的专用区域相隔离，或者在其自身的垃圾掩埋或堆肥类型设施中进行处置。这将通过捕获及回收来控制甲烷的释放，防止其释放到大气中。甲烷可用作燃料源。在本发明的一个方面，生物聚合材料通过导致捕获和/或再利用来自生物聚合物的甲烷的动作而被转换成聚合物能量信用。一种这样的动作是在指定区域中隔离生物聚合物。这样的指定区域可以是垃圾掩埋场的指定区域、单独的仅生物聚合物垃圾掩埋场、或者堆肥类型设施。生物聚合物的隔离应该以通过捕获及回收来控制甲烷的释放以防止释放到大气中的方式进行。当生物聚合物进行可检验的隔离时，转换成聚合物能量信用开始于确定或估计被隔离的生物聚合物的聚合物能量值，如下面所作的更充分的讨论。所述甲烷的捕获及再利用提供了巨大的能量回收并减少了温室气体(GHG减排潜力)。

现在参考图3，其示出了编程到图1中的CPU(25)中或者图2A的微处理器(125)中的计算例程。为了确定聚合物能量信用或聚合物环境信用，聚合材料的量或重量被测量或估计(312)，并手工输入到CPU(25)中或自秤(12)或机器可读标签(32)被电子发送。这个重量可能或不可能包括用于制造这种材料或产品的填充剂、添加剂或调节剂的重量。基于材料中基础聚合物类型所独有的值，可通过重量(每公吨或磅)来赋予合理值。当其看起来或者已公开这种添加剂存在且在某种程度上可能超过5％BTU回收值的负面影响时，亦可执行诸如简单灰分实验之类的测试来确定填充剂及其它非烃内容。该例程在查询时将询问聚合材料是否有填充剂或杂质(314)，并且如果是，则例程可减少量来考虑填充剂或杂质的重量的影响(316)。在计算中考虑该量值(318)。如果对查询的回答(314)是否，则例程将直接进行计算(318)。该计算亦包括检验聚合材料的信用合格处置(340)、分析诸如IR光谱之类的聚合材料的性质(342)、将该性质与数据库(345)中的信息作比较(344)、输出在运算(318)中考虑其输出的聚合材料的标识(346)，其输出是货币化的聚合物信用(348)。

如果聚合物信用将成为聚合物能量信用，则可在计算(318)中考虑更多的因素。为了确定与给定重量的聚合材料相对应的聚合物能量信用的数目，将确定聚合材料的固有能量值。一种测量聚合材料的固有能量值的方式是通过BTU含量。代表英国热量单位的BTU，是将一磅水升高一华氏度的温度的热量度量。(1BTU＝1054焦耳＝0.000293kWh)。为了将BTU含量赋给聚合物材料，人们识别出废料中主要的聚合物类型，并且可接着应用已建立的BTU值。如果尚未建立值，则独立测试实验室(诸如美国俄亥俄州的阿克伦大学)可确定这样的值。这些值可存储在数据库中(345)且在(344)进入计算例程。美国能源部亦已确定各种聚合物的BTU。表1示出了已估计出的每吨塑料的一些值。

这些估计来源于以下单位提供的数据：Argonne National Labs(1980，1981)，DOE(1982)，Franklin Associates(1990)，ALAssociates，AISI，Phillips 66，Wellman(1991)。转换基于来自Love(1974)、CRC(1978)、Perry(1984)、EIS(1990)的数据。

在一个例子中，40,000磅填充了20％滑石的PP可计算为96000万BTU的BTU回收。这也可按照公制示出。应该注意，如果在计算中考虑其它因素，则准确值将变化。

如上所述，就深色或黑色聚合材料来说，可优选采用火花技术来分析其性质。在许多情况下，某些聚合物材料的颜色是黑色或深灰色，并且不容易反射红外技术。在这些情况下，可采用诸如由Spectracode制造、在美国专利号6,310,686中举例说明的RP1之类的设备。

根据本发明，如上面所限定的聚合材料的购买者可以是实体，该实体实际上利用聚合材料，以例如由该材料制造其它产品。除了聚合材料之外，该购买者可获取一些或全部预定聚合物能量信用和//或聚合物环境信用，其归因于所获取的聚合材料的量。当聚合材料被转至买方时，这种预定信用可在伴随聚合材料的机器可读标签上进行编码。卖方可选择保留一部分预定信用。在这种情形中，买方指示聚合物处置方法且卖方同意遵循相同的方法。机器可读标签可伴随聚合材料至处置点。当该标签到达该处置点时，聚合能量和//或环境信用可转入卖方、买方或两者的帐户。其他人可购买这样的信用作为信用。

通过赋值给聚合材料中固有的无形权利，这种无形权利的卖方现在可获得其价值。由于该值可产生对促进最高及最佳使用聚合材料的再循环设备或程序投资所需的资金，因此这总体上有益于社会。常常被赋予处理不需要的聚合物废物的职责的市政当局及其它纳税人资助的实体可受益于所创造的经济价值。与最高及最佳处置聚合材料相关联的任意费用可由无形权利的值来补偿。

关于聚合物能量信用，可使用或存储聚合材料，并且在两者中任一情况下，聚合材料具有固有能量值，该固有能量值可转换成聚合物能量信用，所述聚合物能量信用可与聚合材料一起或者与聚合材料分离出售。

即使将聚合材料用作燃料可产生二氧化碳，从环境的观点来看通常是不希望的，但是当其它基于石油的燃料是昂贵或供应不足时，为了能量而使用聚合材料可提供优势。聚合材料已经存在且必须以某种方式进行处理。它可被认作已被“开采”且相对于诸如未开采的煤层之类的其它材料或诸如纸之类的其它废物提供更多能量回收的燃料。另外，用于将聚合材料转换成柴油燃料的方法为使用这种燃料的车辆提供了直接的优势。

一旦估计了争议中的聚合材料的BTU含量，就赋予聚合物能量信用。聚合物能量信用可采用BTU或其它单位，或者一定范围的BTU单位可等于标尺或聚合物能量信用。例如，1个聚合物能量信用可授予从1到5的BTU范围；2个聚合物能量信用可授予从6到10的BTU范围等等。可开发任意标尺进行这种转换。聚合物的性质可被用来赋予适合于这种类型聚合物的相对值。(参见表1。)聚合物能量信用的所有者可出售这样的信用给需要这样的信用的买方。例如，如果买方尚未用以有效的方式保存这种废物的能量潜力的方式来处置其自己的聚合材料，则其可能需要由另一实体产生的额外信用。

本发明考虑到诸如政府或金融机构之类的实体可能要求或提供激励给公司来按照规定方式处理或者用别的方式处置聚合材料。在这种情况下，本发明提供一种装置和方法以通过包括有形及无形组成部份的权利束将聚合材料转换成货币化激励。包括聚合物环境信用和聚合物能量信用的无形组成部分可交换价值。

计算机系统交易将跟踪这种聚合物能量信用和//或聚合物环境信用的买卖。这种系统是已知的且用于买、卖及交易股票、碳信用等等。

预想聚合物环境信用可转换成其它类型的信用。优选地，这种转换将由检验机关执行，检验机关可以是考虑输入信息的编程计算机或者向其提交信息的人。如果聚合物环境信用要被转换成碳补偿值(carbon offset value)(碳补偿(也称为二氧化碳或CO₂补偿)，则检验机关将考虑聚合物的固有属性。为了给聚合材料赋予碳补偿值，人们获得代表主要的聚合物类型的这种材料的样品，且使用各种测试方法中的任意测试方法，诸如红外分光计激光或气相色谱法。一旦建立，CO₂含量可与为聚合物环境信用而建立的任意标尺相关。

聚合物环境信用可转换成的另一信用类型是温室气体(GHG)捕获。为了给聚合材料分配GHG捕获，人们将获得样品并利用一种方法来按照该程序以确定GHG含量。这些方法中的一些方法在由澳大利亚的联邦科学和工业研究机构(CSIRO)和伊利诺斯州中的阿尔贡国立实验室执行的研究中提到。

聚合物环境信用可转换成的另一信用类型是如果丢弃其将占据的垃圾掩埋空间的体积。因而，使用原本将被倾倒的聚合材料或者把聚合材料再利用成产品或用作燃料，导致垃圾掩埋空间减少。由于聚合物常常与其它材料关联地出现，且这些材料共同占据垃圾掩埋空间的所述体积，因此聚合物含量仅需要被认作原本将被丢弃垃圾掩埋场的物品(item)的重要元素，优选关键要素。如果在处置之前，聚合物通过重量或者通过体积表示部件或原产品的主要值，则聚合物是材料的关键元素。这种材料的一个例子是地毯。地毯行业每年垃圾填埋超过50亿磅的聚合物基础材料。关于地毯处置问题的研究已由地毯美国回收工作(Dalton，Georgia)www.carpetrecovery.org进行。

在进行如上所述的转换之后，这些基于聚合物的废物材料和/或产品的聚合物环境值可用作碳交易市场中的补偿机制，或者用于温室气体(GHG)交易或者减排市场，或者作为垃圾填埋转换信用、或其组合。

这些值可由独立测试机构或实验室限定以检验此类值。为了创建更可替代的(fungible)信用，亦可赋予平均值。该所赋予的“平均”值优选至少等于或大于由独立且无偏见的审计实体或实验室所确定的值的50％。测试机构将被提供来自上面提到的方法结果的聚合物类型，以及利用标准会计原理和具有这种称量实践的秤的经认证的公共或私有设施证明的重量。或者这种诸如CCX之类的交易平台所需要的报告法。

聚合物能量信用或聚合物环境信用可接着为了经济价值进行交易、出售、购买、实物交易或拍卖。该经济价值可以是金钱、税收抵免、污染补偿值、气候或碳交易机制，或者增加公司或集团的资产价值，该公司或集团出于增加其公司或集团的价值的目的而寻求要求这种价值的权利。这些值亦可用于能量效率或能量捕获，如可用于替代燃料、或者其它燃烧方法中来提取热量或灰分。

交易方法要求被收集的已被电子或手工输入及跟踪的信息接着分配给特定提供商或者补偿聚合器(aggregator)。其接着被输入数据库或电子或手工发送至交易平台，在该交易平台中，出于买或卖这种能量或环境信用的目的，其由经纪人或提供商或聚合器接收。

现在参照图4A-D，其表示聚合物市场及处置中参与方的示意图，方框1表示利用天然气(NG)、石油或基于生物的给料创建原始聚合物。原始聚合物的下一步骤是售卖给三种一般类别的买方之一。方框2A表示售卖给从原始聚合物创建一种产品或部件的制造商。方框2B表示售卖原始聚合物给经纪人、中间商、分销商或供创建实体内部使用。方框2C表示出售给修改、变更以使用或转卖聚合物的混合者或其它人。从方框2A、2B或2C中的任意一个，下一步骤在方框3中描绘，其中用来自任意前述步骤的废料聚合物或聚合物制成的产品进入消费者、工业或政府市场。另外，聚合物废料或废物可通过示出的过程产生并如所指示的那样被引导。方框4表示正由收购者使用的产品。多边形A表示来自任意所描绘的路线的聚合物材料，并传送至图4A或图4B。如图4B或图4C中所说明的，方框5代表使用后的下一步骤，其中产品被售卖、丢弃、购买、交易、放弃、回收或捐赠。图4B和图4C说明了来自方框5的两种不同的路径。图4B说明了从方框5，聚合材料可进入垃圾掩埋场进行处置(方框6A)，通过没有能量回收(方框6B)的焚烧进入窑或熔炉以进行处置，和/或非法倾倒(方框6C)。方框6A、6B和6C是虚线方框6环绕的环境有害处置的例子。然而，环境无害的方法是对于代替进入方框6的过程是沿着图4C中所描述的途径，其中方框C中的聚合材料转移至方框7A(再循环器、收集器、处理器)、方框7B(废料场或材料回收设施)或者方框7C(窑，其中聚合物能量被回收作为能量(电)或转换成柴油或蒸汽)。方框7A-C示意图表示聚合材料的最高及最佳可能使用(处置)。虚线指示方框7A-C是图7的所有子集，如图4D所示。

应该注意，聚合物能量信用可通过将使用过的聚合物、聚合物废料和/或聚合物废物转移至可将聚合物转换成燃料(方框7C)的设施来产生。代替终结于废物产品填充垃圾填埋场或者在处置时造成污染，这种到燃料的转移给原本是负担的废物产品的聚合物提供了有用价值。

参照图4D，其说明了在输入方框7之后的优选流程，聚合物环境或能量信用被认作可被货币化的无形价值以及所赋予的值(方框8)，并且接着经估值的聚合物能量信用被发送至由方框9所代表的市场，其中聚合物信用的买方和卖方可买卖这种资产。

聚合物环境信用或聚合物能量信用可赋予方框1、2、3、4、或5用户及根据本发明的方法所利用的用于此类信用的跟踪装置(资产回收)产生方框8(资产回收)。在方框8，无形价值可被货币化，值被赋予，并接着经估值的聚合物环境信用被发送至由方框9代表的市场，其中聚合物信用的买方和卖方可买卖该资产。检验机关优选是一计算机，其具有适当的程序设计用以如前面所讨论的那样计算该值。

在替代实施例中，跟踪装置由检验机关提供给同意把聚合材料引入方框7A-方框7C优选命运之一的实体。在聚合物经历图4的方案时，这种跟踪装置可伴随聚合物。跟踪装置可在聚合物处置命运的后期阶段提交给检验机关，检验机关可使用这来赋予信用和/或证明实体。跟踪装置可以是工作报告上的有形机器可读代码，其如图4所示的那样伴随聚合物的装运，或者其可以是计算机芯片或者其它有形设备，其中无形价值为了稍后进行解码由检验机关进行记录。

大捆聚合材料通常由捆扎装置固定。考虑到其它材料可用集装箱或袋子进行运输。跟踪装置可固定至所述捆扎装置、集装箱或袋子和与其关联的在检验站被跟踪的聚合材料。跟踪装置可置于具有聚合材料的集装箱或袋子内部，其可在所述聚合材料的最终或临时目的地处被机器读取。跟踪装置的例子有射频识别(RFID)标签、条形码、及其它机器可读跟踪装置。这种系统类似于用于危险废物处理的保管跟踪链。

除了可随着聚合材料一起传送的跟踪装置之外，可采用与材料一体制成的跟踪装置。跟踪装置可化学键合到聚合物且稍后通过适合于这种类型的跟踪装置的装置进行检测。在基于生物的聚合物中，包括遗传标志的生物标志物可用来确定聚合物的来源，以及确定聚合物环境信用或聚合物能量信用是否应授予制造商。如果可检测的标志物是聚合物本身的一部分，则信用奖励可基于聚合材料的实际命运进行授予，当该聚合材料发送到环境期望的命运时其是可检测的。

在另一种实施例中，为聚合材料赋值，其存在于各种类型聚合物的混合物中(“聚合物混合物”)。不必消耗劳力来将混合物中的各种聚合物类型分离成同样的材料。

聚合物混合物可被打包或者以其他方式被存储，有效隔绝了原本被释放到大气中的二氧化碳或甲烷。这样的聚合物混合物可用作可能适合采用混合材料的产品的给料，诸如，例如但不限于复合铁路轨枕、路面和声障。聚合物混合物亦可用作如上面所讨论的燃料。

聚合物混合物可以如针对纯的聚合材料所描述的那样在本发明的方法中被给予聚合物环境和/或能量信用。通过给聚合物混合物提供价值，有动机来捕获、开采和存储聚合物混合物材料，直到诸如需要给料或燃料的时候。

图5说明了一些示例性情形。计算机主机或CPU(525)从一个或多个有关聚合材料的源接收数据。通过从由阅读器(510)从废料材料(530)获得的光谱(520)(在这里示出显示在显示装置(522)上)来确定聚合材料的标识，或者通过接收在位于阅读器(510)中的机载计算机中确定的预定标识数据，(525)中的软件对聚合材料进行货币化。伴随废料材料(530)的装运工作报告(550)可具有机器可读设备或代码(555)，其具有有关废料材料的信息，该信息可由设备(540)读取及发送或输入到计算机(525)中。工作报告(550)可包含为废料材料确定的任意预定数据，诸如标识、重量、参与制造商或产品制作者的身份。如果尚未预先确定标识，则阅读器(510)可用来这样做。亦描绘了一种量化装置(512)，在该例子中，该量化装置是工业秤，可在该工业秤上称重一集装箱的聚合材料。该量数据接着发送或输入至(525)。

亦在图5中描绘的另一种示例情形是通过由(560)代表的参与制造商采用本发明的系统。在这种情况下，聚合材料的参与制造商(560)利用机器可读设备(564)标记新的原材料(这里示出包含在方框(562)中)，其利用制造商身份和由参与制造商出售的聚合物的预先计划的路线进行编码，其参考图4A由方框2A、2B或2C表示。(566)处的代码输入装置用来在当其离开参与制造商(560)时和当其到达参与用户地点时(未在图5中示出，但在图4A中2A、2B或2C处进行了示意性地描绘)跟踪聚合材料的装运。这种跟踪数据提供了检验，任意废料或废物将转移至图4C中描绘的过程。最优选地，工作报告或机器可读设备伴随着废料或废物的任意装运，如图4A所示。代码输入设备物理上位于授权机构处，其中发生再循环(7A)、再利用(7B)或能量回收(7C)，并且为了即时或稍后发送至集中计算机系统(525)，如图5所示，读取并输入伴随着聚合材料的来料装运的该编码数据。

不要求被置于7A、7B或7C的聚合物发源于参与制造商。然而，如果制造商期望获得聚合物能量或聚合物环境信用，则本发明的系统允许检验及货币化与聚合材料相关联的无形权利。其它人(诸如在图4A中方框2A、2B、2C、3或4处所描绘的)可通过确保聚合材料被运至授权接收方7A、7B或7C来利用本发明的系统。

现在参考图6，方框A指聚合材料，其划分成方框B有形聚合材料和方框C无形权利，无形权利包括聚合物环境信用和/或聚合物能量信用。这些信用被解释及发送至检验机关方框D，其中所述信用根据由信用的所有人或持有人提交的信息来检验。在优选实施例中，检验机关评审所主张的信用并将检验标记(货币化值)与经检验的信用相关联。该系统包括检验机关数据输入装置，由此检验一定量的经处置的聚合材料的位置的输入可手工产生，或者经由读取伴随着所述经处置的聚合材料的标签、条形码等而产生。在由检验机关授权的站点处的该输入用于确认所述一定量的经处置的聚合材料被筹备以再利用、再循环或者转换成能量。检验机关，优选包括具有用于对无形权利进行货币化的程序的计算机系统，可配备有所有者计算机接口，以便信用的所有者可访问由检验机关存储的信息。检验机关亦可与交易市场和/或存储关于所有者的账户的信息的另一计算机系统电子通信。

优选地，本发明的系统包括为了以遵守预定准则的方式使用及处置聚合材料而批准的地点，其将在聚合材料从一点行进到另一点时扫描伴随着聚合材料的装运的信息，例如当将新材料从制造者运到塑料物品的制造者时，至废物或废料再利用、再循环或转换成能量的地点。在这些点中的每个点处，装运文档可扫描到系统中，检验材料已到达被批准的目的地且因而是有资格被货币化成聚合物能量或环境信用的无形权利。

检验机关可考虑聚合材料的来源和量，以确定是否批准信用以及是否批准此类信用的值。经检验的信用可释放到交易市场以由其他人购买，如图6(方框E)所说明的。这些经检验的信用亦可发送至跟踪所有者的聚合物信用帐户的计算机系统或数据库(方框F)。稍后，这些信用可提交给交易市场(方框E)或提交回检验机关(方框D)来转换成另一种类型的信用。在优选实施例中，联机系统可通过计算机接口在万维网上访问。优选在所有者计算机接口(方框G)处提供联机提交表单，其可由实体完成，该实体寻求对所主张的信用和/或作为这种经检验的信用的供应商或买方的资格的检验。可编程该检验机关来识别检验标准，以及，通过把通信请求发送至所有者计算机接口来评审或者请求评审备份文档，该备份文档示出了聚合物来源、类型、重量及任意其它价值。

通过使用关于实际材料被测量或者从材料的已知属性估计的与聚合材料有关的化学及物理数据，经检验的信用可转换成已在交易市场被公认的其它类型的信用，诸如二氧化碳等价物的补偿等。在这种情况下，检验机关可提供与这种交易市场的接口，以便该系统的用户可将经转换的信用转发至所选交易市场和/或请求检验机关这样做。

参照图7，描绘了一种示例性系统，其中在聚合物材料被制造、用于制作产品和处置时获得聚合物信息。如果聚合物原材料制造商(710)决定参与本发明的系统，则它可在将其废料和废物材料发送(714)至批准的再循环、再利用或能量转换设施(724)方面和/或通过在其终端产品、聚合物原材料方面参与而参与其中。就发送废料及废物至经批准设施来说，符合(compliance)标签(716)将伴随着装运。如所示，标签(716)可附着到废料及废物的集装箱上，并且优选利用参与制造商的身份、聚合物的标识、以及可能有用的其它信息来进行编码。标签(716)亦可伴随装运文件，而不是物理地固定至集装箱，可以在集装箱中，或者可以附着到聚合物。标签(716)亦可以是如上所述的聚合物本身的特征。在这种情况下，在聚合物原材料制造商(710)处，有关聚合材料的信息优选地被编码(711)到产品中或者编码到伴随产品(712)的机器可读代码上。扫描(713)可用于解码该信息及将其发送至检验机关。在产品(712)被运(715)至参与用户制造商及被接收时，其可扫描到检验输入装置(717)中。当扫描到检验输入装置中时，到达参与用户制造商的事实优选被发送至检验机关。参与用户制造商可对其从聚合物原材料制造的产品(719)进行编码以及亦利用机器可读设备对废料和废物(721)进行编码。如果经编码的产品(719)或者废料废物(721)到达经批准的再循环、再利用、或能量转换工厂(724)，则机器可读代码可被扫描(723)以及到达的事实被发送至检验机关。通过提供一种装置来检验以下时刻：聚合物材料被发送通过实体，所述实体正通过批准渠道处置聚合物废料和废物，以及正将该检验发送至检验机关，每个实体可累积由检验机关授予的聚合物信用。

该系统可由任意参与实体使用，而不管该实体的供应商参不参与。例如，制造塑料瓶的原聚合材料的用户可参与该系统，即使原材料制造商不参与。

在替代实施例中，聚合物环境和/或聚合物能量信用的特定交易市场用来买、卖或交易经检验的信用。

在本发明的方法的另一方面，创建和/或获取经检验的聚合物环境或能量信用允许其所有者从检验机关获取证书，该检验机关证明所有者从事或支持聚合材料的最高和最佳处置，换句话说，其使这种材料置身于具有负面环境影响的垃圾填埋和命运之外和/或将这种材料用作能源。在本发明的方法的另一方面，其所有者遵守关于聚合材料的现有或未来的政府命令。检验机关考虑从要求证书的实体请求的信息，所述证书支持实体参与从事或支持聚合材料的最高及最佳处置。

Claims (4)

1.一种将聚合材料数据转换成聚合物能量信用的系统，所述系统包括：

阅读器，配置为捕获或接收关于给定聚合材料的一个或多个感兴趣参数的数据，所述参数包括聚合材料的体积、重量和/或质量、所有者信息、聚合材料的预期命运、聚合材料的类型和/或关于聚合材料的类型的先前数据，分析一定量的经处置的聚合材料的物理性质，其中所述阅读器是红外(IR)设备或火花技术设备；

计算机处理单元(CPU)，配置为从所述阅读器接收数据；

数据库，与包含关于已知聚合材料的物理性质数据的所述计算机处理单元通信；以及

计算装置，配置为将来自所述经处置的聚合材料的物理性质与关于所述一个或多个感兴趣参数的数据相比较并从而确定所述经处置的聚合材料的标识，以及当输入关于所述一定量的经处置的聚合材料的量的信息时，根据所述经处置的聚合材料的固有能量值计算针对所述经处置的聚合材料的聚合物能量信用值。

2.权利要求1的系统，其中所述CPU被编程为将所述信用值与顾客身份关联起来，以及其中所关联的信用值被存储在所述数据库中。

3.权利要求1的系统，其中所述CPU被编程为将所述信用值与顾客身份关联起来，以及其中所关联的信用值被电子地或手工发送至交易平台。

4.权利要求1的系统，进一步包括检验机关数据输入装置，由此产生检验所述一定量的经处置的聚合材料的位置的输入，所述输入被电子地传送至检验机关，所述输入用于向所述检验机关确认：所述一定量的经处置的聚合材料被筹备以再利用、再循环或转换成能量。