中國團隊研究塑料回收利用 孫自法

 塑料給人們日常生活帶來諸多便利,但與日俱增的塑料廢棄物造成的環境污染也日益嚴重,如何經濟、有效回收和利用塑料備受關注。

 中國清華大學化學系副教授、博士生導師段昊泓領銜科研團隊最新研究提出一種以電化學升級回收塑料的可持續解決方案,可將塑料回收轉化為價值更高的化學材料和氫燃料,從而有助於管理塑料污染,並具有清除塑料垃圾變廢為寶的應用潛力。這項「將塑料經濟地升級回收為化學材料和燃料」的成果論文,北京時間8月17日夜間在國際學術期刊《自然-通訊》上線發表。

 該科研團隊通過使用地球儲量豐富的鎳基和鈷基催化劑,在室溫下促進聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料轉化為價值更高的產品。這種催化劑達成高效升級回收和高產物選擇性,使得產物容易分離。

 經過電解和產物分離,科研團隊將1公斤固體塑料轉化為具有商業價值的固體化學物質,如常用於飼料的二甲酸鉀以及氫氣燃料。與傳統的塑料升級回收技術通常需要高溫加熱、過程中還會產生複雜的混合產物且分離它們代價高昂相比,最新研究成果的應用具有經濟可行性,評估其升級回收1噸塑料垃圾的淨收入約350美元。

 段昊泓通過網絡接受中新社記者採訪介紹說,PET塑料主要用途是飲料包裝和織物,如常見的礦泉水瓶等,也屬於白色污染的一種。目前,PET年產量為6500-7000萬噸,約佔總塑料產量的17%,僅次於聚乙烯。因此,針對廢棄PET塑料的升級回收是十分重要的科學和社會問題。

 科研團隊通過研究和實驗發現,PET的聚酯結構使其可以很容易在碱性電解液中水解為對苯二甲酸和乙二醇,這一過程有望與電催化氧化裂解耦合,實現從PET製備高價值化學品。基於此,研究團隊以二甲酸鉀作為終產物,降低分離成本並具有高附加值。

 段昊泓表示,在最新研究工作中,科研團隊已證明PET塑料升級回收工藝的可行性,後續還將解決流動電解池設計優化、分離純化工藝優化、高效催化劑開發等問題。「我們希望通過不斷地優化催化劑、反應器、工藝條件等,從而增益降本,最終實現廢棄塑料資源轉化的工業應用」。◇(中新社)