苏打水瓶、酸奶油容器和一次性餐具——这些塑料(以及许多其他塑料)通常在回收工厂被混合在同一个垃圾箱中。但由于它们是由不同的分子构建单元(称为单体)制成的,因此在熔化以制造新产品之前,必须将它们分类到不同的流中。
哥伦比亚大学的化学工程师萨纳特·库马尔说:“直到大约一年前,每个人都认为唯一能做的就是取出塑料,将其分解回单体,然后再重新成型。” “现在我们已经想出了一种不同的方法。” 他的团队开发了一种工艺,可以将不同种类的塑料一起回收。他们最近在《自然》杂志上报告的发现,可能会为许多最终进入垃圾填埋场的物品赋予新的生命。
我们塑料废弃物中只有一小部分被回收,而由化石燃料制成的新塑料的生产仍在继续增加。日益恶化的情况促使科学家们寻求解决旧回收问题的新方案,包括混合塑料回收的难题。但他们面临着一个基本的化学障碍:当不同的塑料熔合在一起时,它们的不同单体往往会像油和水一样分离。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
新工艺通过在混合物中添加称为通用动态交联剂的化学物质来解决这个问题。正如肥皂将油和水结合在一起一样,这些交联剂(在加热下施用时)形成共价分子键,将不同的单体束缚在一起。这个过程创造了聚合物,可以保留每种组成塑料的某些有用特性,例如防止氧气或紫外线通过。这些材料可以反复熔化和重制,因为交联剂可以断裂并重新形成键。
华盛顿大学化学工程师朱莉·罗勒说:“这种化学方法是非常重要的一步。”她从事塑料回收工作,但未参与这项研究。“他们证明了这种方法在工业上是可行的,这非常令人兴奋。”
研究人员希望这项技术最终能够帮助重新利用更多的塑料垃圾,库马尔说,该工艺比将塑料分解成原始单体消耗的能量更少——但它还不够便宜,无法在现有的回收设施中广泛使用。尽管如此,证明它是可行的可能会为更便宜的回收塑料带来有利可图的市场,库马尔说,这将是帮助回收商最终解决塑料垃圾危机的一种方法。“塑料问题非常巨大,”他说,“你将不得不寻找多种解决方案。”