用常見催化劑讓塑料更“新”

一項8月29日發(fā)表于《科學》的研究顯示，塑料瓶和塑料袋可以蒸發(fā)成化學合成砌塊，變成具有原始材料所有特性的新塑料。雖然仍有一些障礙需要克服，但新工藝是邁向真正的塑料循環(huán)經(jīng)濟的一大步。

自20世紀50年代以來，大約有50億噸塑料被填埋，而回收工作只處理了人們生產(chǎn)的9%的塑料。在目前的技術下，塑料在每一輪回收中都會降解，并在經(jīng)過這個過程的幾次循環(huán)后最終進入垃圾填埋場。

美國加州大學伯克利分校的John Hartwig和同事此前已經(jīng)開發(fā)出一種將廢塑料分解成其成分的工藝，但依賴于昂貴的金屬催化劑銥、釕和鈀。這些金屬催化劑在這個過程中是無法回收的。Hartwig說，這種技術“用于學術論文、用于演示目的是可以的，但遠遠達不到想象中的工業(yè)化所需要的水平。”

現(xiàn)在，Hartwig團隊研發(fā)出一種改進的工藝，既適用于制造大多數(shù)塑料袋的聚乙烯，也適用于制造更硬物體的聚丙烯。Hartwig說，它只依賴于十分常見的催化劑，本質上是“污垢”。

塑料是由高分子聚合物組成的，而高分子聚合物是由更小的單體結合而成的。催化劑能打破聚合物的化學鍵，將其轉化為氣態(tài)單體，從中拼湊出新的塑料，這些塑料具有從未被回收的原始材料的所有特性。

在實驗中，該團隊使用兩種催化劑——負載鈉的氧化鋁和負載氧化鎢的二氧化硅，將聚乙烯、聚丙烯的混合物轉化為單體丙烯和異丁烯，效率接近90%。

沒有參與這項工作的英國卡迪夫大學的Benjamin Ward說，染料、阻燃劑和增塑劑等數(shù)千種添加劑使回收塑料變得更加困難。這些添加劑可能占成品的1/3，并在回收后污染最終產(chǎn)品。Ward認為，新工藝解決了添加劑的問題，因為將塑料分解為其成分的氣態(tài)單體也可以去除添加劑。

英國樸茨茅斯大學的Cressida Bowyer表示，即使有一個可以將廢塑料分解成其成分并承受添加劑的過程，仍然存在其他問題。“必須考慮到回收最終產(chǎn)品的毒性和處置。這些可能會超過回收技術所帶來的好處?！?/p>

“回收不應被視為維持或增加一次性和不必要塑料生產(chǎn)的任何解決方案或理由，也不應被視為繼續(xù)當前盛行的‘廢物文化’的理由?！盉owyer說。