自1950年代以来,人类产生了大约83亿吨塑料垃圾,地球上有了巨大的影响,只有约9%的全球塑料垃圾被回收。1
图片来源:威斯康星大学麦迪逊分校(UW-Maddison)
塑料垃圾继续积累,可以找到几乎任何地方在地球上,所有六大洲和大洋,从最高的山峰到最深的海洋沟;塑料垃圾甚至已经渗透到食物链的塑料微粒最近被发现在人类的身体。
为了解决这一问题,研究人员威斯康星大学麦迪逊分校(UW-Maddison)已经开发出一种方法,可以将低价值的塑料垃圾转换为高附加值的化学品。团队认为这个方法可以有一个变革性影响塑料垃圾的风景。
发表在《科学,研究小组描述了同质氢甲酰化反应催化过程,恢复被称为烯烃化合物,目前使用的大多数聚合物的构建块。团队所做的预测表明,这种方法可以降低温室气体排放的60%相比,传统的高价值的含氧化合物的生产方法。2
我们很兴奋这个技术的意义…这是一种平台技术升级使用加氢甲酰化化学塑料垃圾。
乔治·胡贝尔教授,主任Energy-funded中心化学废塑料的回收再利用
塑料回收的挑战
尽管某些缓解策略的实现,如新的回收方法和在120个国家禁止一次性塑料,塑料的问题还在不断增加。塑料的数量近乎灾难性的环境中,在垃圾填埋场的最终。现在估计有75至1.99亿吨塑料垃圾在全球海洋和海洋和一个额外的1.09亿吨河流。1
当前的方法用于回收和一次性塑料转化为可重用的材料和化合物受到高成本和可持续性问题。为了从热解油中提取烯烃,能源密集型过程,如蒸汽裂化要求极端高温和温度是有效的。
在美国大约85%的低价值塑料垃圾送到垃圾填埋场,只有5 - 6%的城市垃圾被回收。尽管增加国内回收方法。美国还船只大量的塑料垃圾到其他国家。尽管如此,低价值的塑料产品,如食品包装,购物袋,塑料吸管和搅拌器,PET瓶仍垃圾国家的风景。3
开创性的氢甲酰化反应催化
同质的氢甲酰化反应催化方法UW-Maddison团队合作开发的Huber带来了其他部门的专长。克拉克兰迪斯,部门的主席化学和加氢甲酰化领域的领袖,看到了潜力将这项技术应用于热解油。
在其他地方,马诺斯Mavrikakis教授在化学和生物工程系应用先进的建模技术,在分子水平上提供新的见解。维克多Zavala还帮助分析可行的经济学教授的技术当检查塑料垃圾的生命周期。
团队项目,该方法将回收行业产生重大影响,因为它是更可持续和提供有吸引力的经济效益回收公司。
目前,这些公司没有一个很好的方法来提高热解油…在这种情况下,我们可以得到价值1200美元的高价值醇从废塑料每吨6000美元,每吨仅价值约100美元。此外,这个过程使用现有的技术和技巧。这是相对容易扩大。
李Houqian博士后研究员
环境效益和可持续发展的未来
的责任可能从根本上改变回收行业,团队也已明确强调,他们的方法将减少温室气体的排放,是一种更环保的回收技术。
通过创建新的和有用的产品从练习他们所说的方法,UW-Maddison团队觉得他们可以引入一些真正的回收行业的一些变化。这也可能迎来新一轮的对未来可持续发展措施,提供决策者更多的方法来处理塑料污染。
有很多不同的产品,所以许多航线我们可以用这个平台技术追求…有一个巨大的市场我们的产品。我认为它真的可以改变塑料回收行业。
乔治·胡贝尔教授,主任Energy-funded中心化学废塑料的回收再利用
团队将现在将其努力集中在微调的过程和看到什么其他潜在收益。他们还将尝试解锁其他催化剂和塑料垃圾组合创建一个广泛的可重用的材料。4
引用和进一步阅读
(2023)塑料污染越来越无情的废物管理…——经合组织。可以在:https://www.oecd.org/environment/plastic-pollution-is-growing-relentlessly-as-waste-management-and-recycling-fall-short.htm(访问:2023年8月17日)。
李,H。et al。(2023)热解油的加氢甲酰化废聚烯烃醛和醇”,科学381(6658),页660 - 666。可以在:https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.adh1853。
视觉特征:打塑料污染(2023)联合国环境规划署。可以在:https://www.unep.org/interactives/beat-plastic-pollution/?gclid=CjwKCAjwivemBhBhEiwAJxNWN_D(访问:2023年8月17日)。
戴利,j . (2023)新的回收过程为“垃圾”塑料垃圾能找到市场,新闻。可以在:https://news.wisc.edu/new-recycling-process-could-find-markets-for-junk-plastic-waste/。(访问:2023年8月17日)。
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