減少。 重複使用。 回收。 這不夠。 當談到塑膠垃圾日益增多的危機時,我們仍然缺乏堵住垃圾流的方法。
很快,我們或許就能將「倒帶」加入這個清單中——這要歸功於一種新技術,可以將塑膠廢物中的聚丙烯轉化為液態碳氫化合物。 這可能不是最終的解決方案,但利用廢棄物製造燃料將為清理我們的行為提供新的經濟誘因。
美國普渡大學的化學家想出了一種巧妙的方法來液化聚合物,這些聚合物約佔所有塑膠廢物的四分之一(25%),並將結果轉化為類似柴油的產品,適合用作燃料混合料。
“我們的轉換技術有潛力提高回收行業的利潤並減少世界塑膠廢物的庫存,”化學工程師 Linda Wang 說。
他們的技術依賴水的一種奇怪的特性——當同時擠壓和加熱時,它可以表現得好像它同時是液體和氣體。這個「超臨界」階段是透過將溫度升高到略低於 500 攝氏度(930 華氏度)幾個小時,同時施加約 23 兆帕(略高於 225 大氣壓)的壓力來實現的。
在這種形式下,水可以作為溶劑和催化劑的混合物,重新調整塑膠聚合物的分子組成,將塑膠轉化為中等長度烴鏈的流體,稱為石腦油在捐贈的氫原子的幫助下。
過程? 被稱為熱液液化? 已用於各種其他工藝,包括重質原油的升級和去除石油中的污染物。
已經應用了之前曾嘗試過聚乙烯,但結果並不令人印象深刻,而且描述不充分,促使王和她的團隊進行了另一次嘗試。
他們能夠將 90% 以上的模型聚丙烯品質轉化為燃料級石腦油等產品,後續分析表明該過程可能比燃燒甚至回收廢物更節能、更環保。
將舊晶片包重新轉化為化石燃料可能不會讓每個環保主義者都感到高興,但我們對廉價液態石油的渴望可能會為不需要的塑膠材料定價,否則這些材料會進入環境。
“我們的策略是透過將聚烯烴廢物轉化為各種有價值的產品,包括聚合物、石腦油(碳氫化合物的混合物)或清潔燃料,來創造回收的驅動力,”王說。
自此以來,目前回收的驅動力已冷卻中國對世界垃圾關閉了大門。
事實上,低於 20%我們使用的塑膠會被回收並轉化為新產品。 多一點的會被焚燒,這可能有助於保持海洋中的微塑料但不一定很好就排放而言。
“塑膠垃圾處理,無論是回收還是扔掉,並不意味著故事的結束,”王說。
“這些塑料降解緩慢,並向陸地和水中釋放有毒的微塑料和化學物質。這是一場災難,因為這些污染物一旦進入海洋,就不可能完全回收。”
將塑膠轉化為經濟上有吸引力的產品,不會對環境造成相同的危害,這可能有助於將資金投入回收業務,但最終會產生二氧化碳2而不是烏龜窒息的危險。
這聽起來好像我們只是用一種全球威脅交換另一種全球威脅,但以垃圾掩埋的形式我們的塑膠廢物已經貢獻了一定比例向大氣排放溫室氣體污染物。
作為集中的燃料來源,甚至可能有希望管理和捕獲這些排放,甚至可能將它們變回塑料再次。
最終的解決方案是透過拒絕或重複使用,或以經濟上可行的替代品來取代產品,從而完全擺脫對塑膠的依賴。
同時,我們還有一個巨大的問題需要解決,一個持續成長的十年又十年。
將塑膠重新捲回石油可能不是一個完美的答案。 但它可能會給我們所需的門票,讓我們走上更好的解決方案。
這項研究發表於ACS 可持續化學與工程。