【色母粒产业网】9月3日消息,近日,一项重大研究成果在《科学》杂志上发表,揭示了塑料瓶和塑料袋可以经过特定工艺蒸发转化为合成砌块,并最终合成具有原材料全部特性的全新塑料。这一新工艺被视为塑料循环再利用领域的重要突破,尽管实际应用中仍面临一些挑战。
据了解,自上世纪50年代以来,全球已有约50亿吨塑料被填埋处理,而仅有9%的塑料得到了有效回收。当前技术条件下,塑料在每轮回收过程中都会出现质量下降,经过数次循环后往往只能被送往垃圾填埋场。
此前,美国加利福尼亚大学伯克利分校的John Hartwig教授与其团队曾开发出一种废塑料分解工艺,但该工艺依赖于昂贵的金属催化剂如铱、钌和钯,且这些催化剂在过程中无法回收。Hartwig教授指出,尽管这项技术适用于学术研究和演示,但远未达到工业化应用的标准。
现在,Hartwig团队进一步改进了该技术,使其同时适用于聚乙烯(常用于制造塑料袋)和聚丙烯(用于制造硬质物品)。值得一提的是,新工艺所采用的催化剂极为常见且成本低廉。
塑料由高分子聚合物构成,而这些聚合物又是由更小的单体结合形成。在新工艺中,催化剂能够断裂聚合物的化学键,将其转化为气态单体,进而利用这些单体合成全新塑料,且新塑料能保留原材料的所有特性。
实验过程中,研究团队使用了负载钠的氧化铝和负载氧化钨的二氧化硅两种催化剂,成功将聚乙烯和聚丙烯的混合物高效转化为丙烯和异丁烯单体,转化率接近90%。
未参与此项研究的英国卡迪夫大学Benjamin Ward教授提到,塑料回收的难点之一在于其中添加的染料、阻燃剂、增塑剂等数千种添加剂,这些添加剂可占成品的三分之一,并在回收过程中污染最终产品。然而,新工艺通过将塑料分解为气态单体,有效地去除了这些添加剂。
尽管如此,英国朴茨茅斯大学的Cressida Bowyer教授提醒,即便有了分解废塑料并去除添加剂的技术,仍需考虑回收产品的毒性以及催化剂和添加剂的处置问题,这些因素可能影响到回收技术的整体效益。