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南大研究利用光能降解废塑料发电

发布时间:2019-12-12      浏览次数:617

  新加坡南洋理工大学正在进行一项化学研究,利用具光催化剂(photocatalyst)属性的金属钒(vanadium)来降解废塑料。

  研究员发现,只要把废塑料与催化剂溶进有机溶剂后,就能在阳光下产生化学反应,变成可发电的甲酸(formic acid)。

  研究目前仍处于实验阶段,研究员以室内LED灯光模拟阳光,日后如果能充分利用日光,就可以大大提高实用性。

  这是全球第一个利用低毒性金属钒来降解废塑料的研究,负责的新加坡南洋理工大学助理教授苏汉昇昨天受访时说:“现在很多制造能源的方式都是使用不可再生的资源,其实如果可以充分存储一个小时的阳光,可以满足全球一年的能量需求。”

  这个化学过程可以将塑料中的碳碳键(carbon-carbon bond)断裂,从而制造甲酸和水。甲酸的用处非常广,例如制造燃料电池、发动汽车,甚至为发电厂提供能源。

  目前从废塑料转化成甲酸需六天完成,但是如果利用电力,就可以加速整个过程。研究团队指出,阳光的强度应可以加速转化过程。

  团队指出,要是可以利用再生能源的电力来催化这个化学反应,这项实验就可以达到碳中和(carbon neutral)的目标。

  日用品如塑料瓶是使用化学缩写PET的塑料制成,无法利用南大研究的化学反应降解。不过,绝大部分的废塑料其实来自工业塑料如水管和玩具,这些塑料可被降解成甲酸,因此苏汉昇认为这个研究具有很大的潜能。

  他说:“全球的塑料污染问题日益恶化,这项研究不只可以安全地处理废塑料,也可以从中制造有用的化学产品。”

  他指出,这项研究要比再循环更环保,因为很多塑料在再循环的过程会排放温室气体,也不免须加入少许新的塑料。南大的研究则意味着废弃塑料可以“升级再造”(upcycling),成为价值更高的东西。

  我国现在大多把废弃塑料焚化后,送到实马高垃圾埋置场。焚化过程一般会排放大量的温室气体,埋置场预计在2035年就会被填满。

  苏汉昇说:“水作为化学反应的副产品,无害但用处也不大。我们接下来想做些改进,看看如何保存反应产生的氢气,不让它和空气中的氧气混合成水,氢气的实用性也非常高。”

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