研究者たちは、電子機器、コンピューター、包装材などに使われているプラスチックを、水素燃料、食品保存料、その他の製品として再利用する方法を開発した。
ポリマー推進派はプラスチックを7つのカテゴリーに分類している。最初のカテゴリーは、水筒の製造に使用され、広く普及し、リサイクルもされているポリエチレンテレフタレート(PET)を指す。
PETは十分にリサイクルされています。しかし、2022年初頭、経済協力開発機構(OECD)は、2019年にリサイクルに成功したプラスチックはわずか9%に過ぎないことを明らかにしました。
この数字は、主にポリカーボネートであるカテゴリー7のプラスチックの場合、さらに低く、危険な化学物質を放出する恐れがあるため、ほとんどリサイクルされていない。
ポリカーボネートは硬質プラスチックの製造にも使用されるため、電子機器、コンピューター、車両などによく使用されています。
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化学誌「Chem」の最近の論文の共著者であるシンガポールの南洋理工大学のハン・セン・スー准教授は、この研究では、まずジクロロメタン溶液でプラスチックを溶かした後、LEDと市販のバナジウム触媒を使用して炭素-炭素結合を分解する方法を説明している、とThe Registerに語った。
スー氏はレジスター紙に対し、この方法は世界のプラスチック廃棄物の約75%に有効だと語った。
「嬉しいことに、樹脂コード2~7をカバーする一般的な従来のプラスチックのほとんどは、カルボン酸生成物の収率が中程度から良好である実行可能な基質であった」と記事には記されている。
実験室のセットアップについては、スー氏によると、オンラインで入手できる材料だけで約21ドルしかかからなかったという。最も高価な部品は、プラスチック、触媒、溶液の混合物が入った石英コイルの上にあるヒートシンクに取り付けられた9台のコンピューターファンだった。これらのファンとヒートシンクは、LEDから放出される熱を冷却するために設計された。
スーさんのリサイクルラボの様子。写真提供:NTUシンガポール – クリックして拡大
このプロセスの副産物にはギ酸と安息香酸があり、これらは燃料電池や液体有機水素キャリア(LOHC)の製造に利用できます。LOHCは近年、エネルギー分野におけるその可能性から大きな注目を集めています。
「液体有機水素キャリアは水素ガスを貯蔵する方法です」とスー氏は説明した。
「現在、水素は実のところ魅力的な燃料であり、長い間そうであった。なぜなら、水素を燃焼させると主生成物は水であり、もちろん無害であり、環境にそれほど害を与えないからだ」と彼は付け加えた。
「しかし、大きな課題、そして私たちが燃料電池車ではなく電気自動車の使用へとシフトしてきた理由は、彼らが解決方法を本当に理解できなかった問題の一つが、実際に水素を車に簡単に注入できる形にする方法だということです。」
ギ酸は皮革なめし剤や洗浄剤にアップサイクルすることもできます。安息香酸は化学原料やPVCブレンドの可塑剤になります。どちらも食品保存料として使用されています。
文字通り、人間は電子廃棄物で車に燃料を供給するだけでなく、それを食べることもできるのです。
同じ条件のもの同士。
スー氏は、心理的な障壁があるため、人々は急いで携帯電話やその他のリサイクルプラスチックを食べないかもしれないと認めた。
「プラスチックは適切なキャビテーションプロセスによって低分子化学物質に変換された」と准教授は推論した。
彼は、アップサイクルされたプラスチックは食べられるかもしれないが、おそらく他の市場で使用されるだろうと認めた。
現在、このプロセスとその拡張性に関心を持っているのは主に石油・ガス業界です。スー氏は、この点における主なコストは資本投資とインフラ整備にあると述べています。
「彼らが勇気を出して未来に投資するかどうかが問題なのです。」®