每年產生超過 3 億噸的塑膠垃圾,由於塑膠的生命週期和消除難度,導致了嚴重的環境問題。
因此,大多數塑膠垃圾最終都會被填埋或進入海洋。大量塑膠分解成微塑膠,被魚類和其他海洋生物攝入,對海洋生態系統造成嚴重破壞。
在《可再生與可持續能源雜誌》上,加利福尼亞州立理工大學的研究人員報告說,使用催化熱解將塑膠廢物轉化為有價值的燃料來源。熱解是在沒有氧氣的情況下碳基物質的熱化學分解。
研究人員專注於回收塑膠並將塑膠升級為其他產品,或將其加熱轉化為蒸汽,遇到催化劑並變成所需的類似燃料的產品。這種熱解過程將初級有機廢物轉化為可持續燃料或其他有價值的化學品。
“實驗的創新部分是催化劑,”作者李明恆說。“催化劑對於這一特定的熱解過程至關重要,因為它只需要一個步驟就可以在相對溫和的溫度下獲得所需的燃料產品。”
該催化劑透過將沸石基材浸入含有鎳和鎢的水溶液中並在 500 攝氏度的烘箱中乾燥來製備。合成的催化劑與實驗室設計的單級熱解反應器結合使用,該反應器在 360°C 的設定點執行以分解塑膠食品袋的混合物。
本實驗中對塑膠廢物使用的催化過程也可用於處理其他廢物,如糞便、城市固體廢物和用過的發動機油,以製造可用的能源產品。
“這種熱解過程是減少對化石燃料依賴的決定性步驟,”李說。
研究人員透過氣相色譜分析發現熱解產物與標準柴油燃料產品非常相似,氣相色譜是一種用於分析化學的色譜,用於分離和分析可以蒸發而不分解的化合物。
展望未來,該團隊將努力解釋發生在催化劑表面的裂解機制。此外,他們將嘗試最佳化各種混合塑膠廢物的柴油燃料生產。