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南大研究:利用阳光将废弃塑料变成可发电的甲酸


新加坡南洋理工大学开发一项新研究,可以利用阳光把废弃塑料变成可发电的甲酸。




苏汉昇助理教授示范如何进行这项研究,把化学剂让LED灯持续六天照射后,就可以产生甲酸。(梁伟康摄)



    这是全球第一个利用常见金属钒(vanadium)这个光催化剂(photocatalyst)来降解废塑料的化学研究。研究人员发现,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。



    研究目前仍然处于实验阶段,研究人员是以室内LED灯光模拟阳光,但如果日后能充分利用日光,就可以大大提高实用性。






    负责这项研究的新加坡南洋理工大学助理教授苏汉昇受访时说:“现在很多制造能源的方式都是使用不可再生的资源,但其实一个小时的阳光如果可以充分存储起来,可以满足全球一年的能量需求,所以大家可以好好利用太阳能。”


    这个化学过程可以把塑料中的碳碳键(carbon-carbon bond)分裂,从而制造甲酸(fumic acid)和水。甲酸的用处非常广,可以用来制造燃料电池,发动汽车,甚至是为发电厂提供能源。


    目前从废塑料转化成甲酸须六天完成,但是如果利用电力,就可以加速整个过程。研究团队也指出,阳光的强度也应该可以加速过程。


    研究团队指出,如果可以利用再生能源的电力来催化这个化学反应,这项研究将可以达到碳中和(carbon neutral)的目标。

    日常用品如塑料瓶属于化学缩写名为PET的塑料,无法在这个化学反应下被降解。不过,绝大部分的废塑料其实来自工业塑料如水管和玩具等,这些塑料可以被降解成甲酸,因此苏汉昇认为这个研究将来还是有很大潜能。



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

    他也指出,这项研究要比再循环来的更环保,因为很多塑料在再循环的过程会排放温室气体,也不免需要加入少许新的塑料,这项研究则意味着塑料废料可以“升级再造”(upcycling),成为价值更高的东西。

新加坡现在大多把废弃塑料焚化后,送到实马高垃圾埋置场(Semakau Landfill),但是焚化过程会排放大量的温室气体,埋置场预计也将于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。大家接下来想做些改进,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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