美國研究人員已經(jīng)找到了一種可以將塑料垃圾升級(jí)為更有價(jià)值的產(chǎn)品的方法。他們表示,這有助于解決日益增多的不可降解垃圾。它們污染了城市,威脅海洋生命。
弗吉尼亞理工大學(xué)的劉國良和同事開發(fā)出一種方法來分解聚苯乙烯,并將其轉(zhuǎn)化為一種更有價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)。研究人員表示,該工藝節(jié)能,也適用于其他塑料。相關(guān)論文近日發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。
廢棄的聚苯乙烯保護(hù)性包裝和外賣食品容器不會(huì)自然分解。它們經(jīng)常通過河流進(jìn)入海洋,有時(shí)被焚燒,釋放出有毒化學(xué)物質(zhì)。
劉國良表示,目前世界上只有不到10%的聚苯乙烯被回收,許多國家根本不回收它,因?yàn)闆]有經(jīng)濟(jì)利益。聚苯乙烯廢料運(yùn)輸成本高,分解成本也高,回收只會(huì)產(chǎn)生更多的聚苯乙烯,而聚苯乙烯幾乎沒有價(jià)值。
劉國良和同事使用紫外線作為能源、氯化鋁作為催化劑來分解聚苯乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)。然后,他們使用相同的催化劑,添加二氯甲烷—— 一種通常用作溶劑的透明液體,以生成二苯基甲烷。
二苯基甲烷是一種常用于香料和藥物的化學(xué)物質(zhì),其價(jià)值是聚苯乙烯的10倍,因此轉(zhuǎn)化技術(shù)產(chǎn)生了減少聚苯乙烯浪費(fèi)的經(jīng)濟(jì)利益。
該反應(yīng)可在環(huán)境溫度和常壓下進(jìn)行,與現(xiàn)有的聚苯乙烯回收或升級(jí)方法相比,它需要的能量更少。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的經(jīng)濟(jì)分析,該流程易于采用,并可能在大規(guī)模情況下盈利。
“最有趣的是,我們沒有采用真正嚴(yán)格的條件、昂貴的催化劑或奇特的反應(yīng)。我們?cè)谶@個(gè)過程中使用的所有成分都非常容易獲得。”劉國良說。
劉國良團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)其他有價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)目錄,這些化學(xué)物質(zhì)可以通過改變升級(jí)回收過程最后一步中的化學(xué)反應(yīng)獲得。
這一概念也適用于幾乎所有其他塑料制品,因此有助于將最大的環(huán)境威脅之一轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
英國伯明翰大學(xué)的Bushra Al-Duri說,這個(gè)過程比現(xiàn)有的回收方法更經(jīng)濟(jì),但缺點(diǎn)是隨著規(guī)模的擴(kuò)大,需要更多時(shí)間。此外,過程中使用的一些溶劑可能會(huì)阻止其在工業(yè)規(guī)模上擴(kuò)大。
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