美國研究人員發現一個很棒的方法，將塑膠廢棄物分解並轉換成燃料

塑膠回收產業正嚴重地表現不佳。曾經生產過的塑膠廢棄物中，只有 9% 被回收，大約 12% 被焚化。這讓所有曾經生產過的塑膠中有 79% 仍然存在這個世界上。當人類正試著解決如何不那麼依賴這些材料，研究人員也正在調查，藉由將最常見的一種塑膠，即聚烯烴（polyolefin）轉成燃料，人們能夠如何重新使用它們。

研發新技術

美國德拉瓦大學（University of Delaware，UD）的研究人員在新論文中寫到：「單次用塑膠對環境造成很大的威脅，但是它們的回收，尤其是聚烯烴，已被證明相當具挑戰性。在論文中，我們提出了一種直接方法，選擇性地將聚烯烴轉換成具支鏈的液態燃料，包括柴油，航空煤油和汽油範圍內的烴類化合物。」

這絕對不是第一次科學家將塑膠轉換成燃料（事實上，人類多年來一直有報導這些方法），但是如同大部分的材料科學一樣，人們的目標是要以最低的成本與使用最少量的資源，將最多的塑膠轉換成最多的燃料。

而這個新技術與許多這些標準吻合：比起相似的技術，它運用了 50% 較少的能源；可以在正常廚房烤箱的溫度下完成；而且，不會添加任何的二氧化碳至大氣之中。這些優點均朝向正確的方向。UD 一位化學工程師安德魯·丹尼爾森（Andrew Danielson）說：「塑膠廢棄物是一項嚴重的環境議題。我相信這項研究可以幫助引導至塑膠再利用的更好方法。」

製程方法與優點

研究團隊使用一種叫做裂化反應（hydrocracking）的化學程序，藉由使用由沸石（zeolites）、與混合的金屬氧化物所組成的催化劑，來分解塑膠中的碳鍵結。其中，混合的金屬氧化物被用來分裂大分子，而沸石則助長支鏈分子的形成。此技術讓塑膠狀半流體更容易地轉變成最終產品。

UD 生物分子工程師迪昂·伏拉裘斯（Dion Vlachos）說：「若單獨只有這兩種催化劑中的其中一種，則反應表現不佳。但若在一起，則它們的組合具有魔力，能夠溶掉塑膠，並且沒有殘留下塑膠。這些材料並不是異類材料（exotic materials），所以我們能夠很快開始思考要如何使用這項科技。」

另外，作為一項額外的紅利，該團隊的製程不需要分開不同類型的塑膠，這非常有幫助，因為現今很多販賣的塑膠產品都是多成分的，可能是作為複合體、摻和物、或是擁有很多層不同類型的塑膠。

未來發展

當然，這離解決塑膠廢棄物問題還很遙遠，而且這僅是針對一項大議題中的一個徵狀進行處理。為了創造一個循環經濟，人類最終必須停止從地底抽取石油來製造塑膠，這是一件所有研究人員都很清楚的事。

伏拉裘斯說：「隨著這個循環經濟持續進行，這個世界必須要生產較少的原始塑膠，因為我們將會在未來重新利用現今所製作的材料。我們想要使用綠電來驅動製造新東西的化學製程，這是我們在未來 10 到 20 年將前往之處。聽起來這像是準備開始的時刻了。」

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參考資料：

1. Bowler, J., (2021, April 23). Plastics Can Be Broken Down into Fuel, And We Just Found a Great Method for It. ScienceAlert

2. Liu, S. et al., (2021, April 21). Plastic waste to fuels by hydrocracking at mild conditions. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.abf8283

3. 圖片來源：https://www.sciencealert.com/scientists-create-a-better-way-to-break-down-plastics-into-fuel（圖：Liu et al., Science Advances, 2021）