Kỹ thuật nhiệt phân đang được cải tiến bởi nhiều công ty ở Mỹ và nước ngoài để sản xuất dầu thô tổng hợp hay diesel cho động cơ xe. Nếu những doanh nghiệp này thành công, nhựa phế thải có thể trở thành nguồn nhiên liệu giá rẻ, bền vững, thay thế dầu nhập khẩu trong tương lai. Các kỹ sư ở hãng công nghệ Cynar (Ireland) cho biết họ có thể biến mỗi tấn nhựa thải hỗn hợp thành 175 gallon diesel, 50 gallon xăng và 25 gallon kerosene.

Kỹ thuật nhiệt phân được các hãng sử dụng không hoàn toàn giống nhau. Nhưng về cơ bản thì kỹ thuật này có thể được tiến hành như sau: rác nhựa hỗn tạp được thu nhặt từ đống rác, đóng thành từng khối, cắt thành miếng nhỏ rồi đưa vào một lò lớn. Nhưng loại lò nung nhựa thải ở nhiệt độ cực cao này không hoạt động nhờ oxy như những lò khác mà sử dụng nitơ trong chân không. Quá trình này chuyển nhựa thành khí, rồi nén khí thành dạng lỏng. Dung dịch thu được, được lọc để loại bỏ chất gây ô nhiễm, như mực in và axit. Nhiên liệu làm từ nhựa phế thải tốn khoảng 15.300 đồng để sản xuất ra khoảng 3,8 lít, và chi phí để tạo ra dầu diesel hoàn thiện tốn khoảng 25.500 đồng. Theo Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ, người dân nước này thải ra 48 tỷ tấn nhựa mỗi năm, nhưng chỉ có 7% trong số đó được tái chế.