新加坡科學家用「陽光」,6 天之內將廢棄塑膠分解成發電燃料!

研究塑膠分解技術的南洋理工大學研究團隊。圖片來源:南洋理工大學

塑膠是耐用性高、成本低的材料,被廣泛用在日常生活中。然而廢棄塑膠問題令人頭痛,燃燒塑膠慧產生溫室氣體,燃燒不完全會產生戴奧辛;掩埋的話占用土地,若掩埋不確實,則會在自然環境飄散,產生塑膠微粒,被動物吃下肚。

近期,新加坡南洋理工大學研究分解塑膠的新技術。透過催化劑與陽光,他們成功將塑膠分解成甲酸,不但沒有產生有害物質,甲酸還可以用來生產氫氣,作為氫能源車的燃料。南洋理工大學將研究發表在《Advenced Science》期刊上。

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透過含有釩的催化劑,6 天之內將塑膠分解

南洋理工大學的研究團隊透過簡寫為 LV(O),含有可生物相容釩(biocompatible metal vanadium)的催化劑,透過光催化(photocatalyst)的方式,將塑膠分解成甲酸。

研究團隊將塑膠置入溶液,加熱到攝氏 85 度讓塑膠溶解;接著研究團隊放入粉末狀的 LV(O) 催化劑,並將溶液放置在人造陽光之下。6 天過後,塑膠分解為 30 多種化合物,其中以甲酸最多。

塑膠分解產生甲酸,可進一步分解為氫能源電池的燃料

科學家過去就已經研究出透過催化劑分解塑膠的方式,然而這些方式有過多副產品、手續繁複等缺點,而南洋大學的方式成本較低、手續簡單,而且相對環保。LV(O) 透過光將塑膠分解,不需要燃燒化石燃料,不會排放溫室氣體。

除此之外,塑膠分解出的甲酸可用來生產氫氣;1 公升甲酸可製造 590 公升氫氣,用於氫能源電池與氫能源車,提供城市乾淨的替代能源。甲酸本身也可作為甲酸燃料電池的燃料,但相關技術科學界還在研究。

透過 LV(O) 將塑膠分解,不僅成本低、環保,分解出來的產物還可作為能源,用來發電或驅動車輛。目前該技術還在實驗室階段,尚無法進行工業化的大量處理。研究團隊的下個目標,是將塑膠直接分解成有用的化學燃料,減少化學工序,提升分解的效率。若研究順利並順利商用,將可大幅降低廢棄塑膠的問題,還可以為城市提供環保新能源。

參考資料來源:
1.《Advanced Science》:〈Visible Light–Driven Cascade Carbon–Carbon Bond Scission for Organic Transformations and Plastics Recycling
2.《Nanyang Technological University》:〈​NTU Singapore scientists convert plastics into useful chemicals using sunlight
3.《科技新報》:〈 新加坡用陽光分解塑膠,白色污染搖身一變成發電燃料
(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源: 南洋理工大學

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