科學家開發新方法 用空氣快速分解塑膠廢物

美國西北大學的研究人員開發出利用空氣分解塑膠廢物的新方法。圖為2005年3月2日，舊金山回收中心的塑膠瓶。(Justin Sullivan/Getty Images)

 

 

【大紀元2025年03月30日訊】（大紀元記者陳俊村報導）美國西北大學（Northwestern University）的科學家研發出一種簡單、無毒、快速和環保的方法，可以藉由空氣來分解塑膠廢物，有助於解決環境污染的問題。

 

西北大學在本月發布的新聞稿中指出，為了研發這種方法，該校研究人員首先使用廉價的催化劑來分解聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）中的化學鍵。PET是聚酯（polyester）系列中最常見的塑膠。

 

接著，研究人員將塑膠碎片暴露在周圍空氣中，利用空氣中的微量水分讓分解的PET轉化為對苯二甲酸（terephthalic acid，TPA）這種單體，亦即塑膠的關鍵組成部分。TPA可以被回收利用，製成新的塑膠產品或其他更有價值的材料。

 

研究人員表示，PET通常用於食品包裝和飲料瓶，占全球塑膠用量的12%。由於PET不易分解，所以它是塑膠污染的主要來源。它在使用後最終會進入垃圾掩埋場，或隨時間降解成微小的塑膠微粒（microplastics，又稱微塑料），塑膠微粒經常會進入廢水和水道而造成污染。

 

研究人員說，尋找回收塑膠的新方法是熱門的研究主題，但目前分解塑膠的方法需要嚴格的條件，包括極高的溫度、大量的能量和溶劑，進而產生有毒的副產品。這些反應中使用的催化劑通常也很昂貴（例如鉑和鈀）或有毒，會產生更多有害廢物。

 

而西北大學的研究人員所開發的新方法不使用溶劑。他們使用的催化劑不但無毒，也很便宜。而整個分解過程中唯一的副產品是乙醛，這是一種有價值的、很容易去除的工業化學品。

 

研究人員說，這整個過程快速且有效。在短短4個小時內，就有94%的TPA被回收。該催化劑也很耐用且可回收，在多次使用後不會失去有效性。

 

當研究人員在塑膠瓶、襯衫和混合塑膠廢物等真實世界的材料上測試這個過程時，他們發現它同樣有效，甚至能將有色塑膠分解成純淨、無色的TPA。

 

這項研究的報告撰寫人之一、西北大學化學研究助理教授克拉蒂什（Yosi Kratish）說：「美國是人均塑膠污染第一大國，我們只回收了5%的塑膠。我們迫切需要更好的技術來處理不同類型的塑膠廢物。」

 

該研究的主要報告撰寫人、前西北大學博士後研究員、目前在印度SRM科學技術研究所（SRM Institute of Science and Technology）擔任研究助理教授的馬利克（Naveen Malik）說，他們的研究為塑膠廢物提供了可持續而且有效的解決方案，而塑膠廢物是世界上最緊迫的環境難題之一。

 

馬利克說：「我們的技術有潛力大幅減少塑膠污染，降低塑膠的環境足跡，並有助於經濟循環，使材料重複利用而不是丟棄。這是朝向更清潔、更環保的未來邁進了明確的一步，它展示了有創意的化學如何以符合大自然的方式應對全球挑戰。」

 

接下來，研究人員計劃擴大該技術的工業應用規模。他們的目標是確保它能夠處理大量的塑膠廢物。

 

上述研究成果發表在《綠色化學》（Green Chemistry）期刊上。

 

責任編輯：孫芸