北京
该工艺省去了回收前对塑料废物进行分拣这一昂贵且费力的步骤，解决了塑料最终被填埋或焚烧的主要难题。
一项名为碱性热处理（ATT）的工艺经测试，可将混合塑料废物转化为高纯度氢气燃料。
来自加州大学洛杉矶分校萨穆埃利工程学院和韩国梨花女子大学的研究人员开展了这项新研究。该工艺省去了回收前对塑料废物进行分拣这一昂贵且费力的步骤。
这种单反应器方法成功处理了三种最常见且最难回收的塑料混合物：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）。
“我们正在同时解决两个紧迫的全球性问题，”加州大学洛杉矶分校萨穆埃利学院罗纳德和瓦莱丽·休格院长、化学与生物分子工程学教授 Ah-Hyung “Alissa” Park 表示。
“塑料废物正以惊人的速度累积，而清洁氢气对于能源脱碳至关重要。这项技术以一种富有创意且可规模化的方式同时应对了这两大挑战，”这位共同通讯作者补充道。
混合塑料处理
看看你的周围。你桌上的水瓶、食品储藏室里皱巴巴的购物袋、汽车上光滑的仪表盘，都有一个共同的缺点。一旦你把它们扔掉，这些废物几乎不可能作为单一品类进行回收。
全球回收领域一个长期存在的难题是，在处理前需要耗费大量人力按类型分拣塑料。这导致 79% 的塑料废物最终被填埋，另有 12% 被焚烧，造成大气污染。只有 9% 的塑料能获得第二次生命。
但这项新研究克服了这一挑战。团队展示了一种化学技术，将世界上三种最常见的塑料混合成一种杂乱、未经分拣的大杂烩，然后将其转化为氢气燃料。有趣的是，这种方法在过程中不释放一丝一毫的二氧化碳。
碱性热处理利用热量引发氢氧化钠与有机物之间的反应，从而生成氢气燃料。
该技术最初是为从海洋生物质（如海藻）中提取氢气燃料而设计的。研究人员想知道，相同的原理是否能化解我们日益严重的塑料问题。
虽然塑料瓶（PET）在这一过程中很容易分解，但购物袋（PE）和食品容器（PP）由于含有高度稳定、难以破坏的碳氢键，从而抵抗了化学侵蚀。
为了攻破这种化学防御，研究人员引入了热氧化预处理。在这一步骤中，混合塑料在空气中短暂暴露于温和的热量下。随后，氧气被引入到顽固的聚合物链中，创造出处理所需的活性薄弱点，从而使所有三种塑料都能被分解。
环境友好型工艺
一旦被激活，未经分拣的塑料混合物便在单个反应器内完美降解，释放出纯度超过 90% 的氢气。
ATT 工艺在约 400 摄氏度（752 华氏度）的温度下运行，比极端气化方法的温度更低，从而改变了环境足迹的游戏规则。
此外，该技术使用氢氧化钠试剂来捕获塑料中的碳，而不是将温室气体排放到大气中。碳被永久固定在一种被称为碳酸钠的稳定固体矿物中。
研究人员已经勾勒出一个简单的二次工艺，可将该副产品转化为碳酸钙。这正是混凝土和建筑行业所使用的矿物，从而将塑料中的碳永久封存在基础设施中。
这项突破目前仅限于精密实验室环境。要将其放大到城市回收厂应用，还需要进行重大优化，并且其长期的经济可行性仍需要经过严格测试。
该研究发表于《美国国家科学院院刊》。
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