我们正面临最大的环境挑战——塑料污染。最常用的 PET 塑料随处可见，其中只有 30% 可以机械回收。为了提高这一比率，研究人员正在寻找可以回收普通塑料废物的化学工艺。
此 弗吉尼亚理工大学 博士研究生带领的研究团队 亚当·麦克尼利 和杰出校友 刘亚教授 发现了一个 化学工艺准确回收常见塑料废物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)。他们的工作对 PET 解聚过程的热力学、化学、净化、废物管理和可持续设计进行了全面的评估。
研究人员创建了模拟模型，量化了四种解聚过程的质量和能量平衡、能量需求和二氧化碳排放量，为工业从业者提供了定量基础。
“PET 的解聚方法有很多种，目前有三种方法正在积极开发用于商业用途，我们从化学加工的角度展示了这些不同方法的比较。” 麦克尼利说道。
主要亮点：化学工艺有助于回收塑料废物
- 3种主要化学回收工艺的分析、糖酵解、甲醇分解和水解。
- 糖酵解是能耗最低的过程，或许是因为其更容易净化。
- 当正在进行的净化过程很复杂时，甲醇分解显示出准确性。
- 水解是最复杂且耗能的过程。
- 解聚途径分析 使用乙二醇、甲醇或水生产单体，这些单体可以经过净化并转化回回收的 PET 聚合物。
“这项研究的重要性在于确定和开发最便宜、最有效的 PET 回收方法。公众显然希望使用由回收材料制成的产品，但如果回收材料的成本比原材料高很多，那么人们就不太可能购买回收材料。” 麦克尼利说道。
研究机会
- 化学解聚开辟了各种净化途径，理论上可以回收任何质量的 PET 废弃物，包括包装和纺织品（占 PET 最终用途的大部分）。
- 伊士曼化学公司等公司正在积极开发PET化学回收技术，美国第一套采用甲醇分解法的大型解聚装置已经在田纳西州金斯波特建成。
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限制 的 工艺应用
- 机械回收 无法去除某些染料 以及 PET 废弃物中的杂质。
- 有些过程 平衡限制 从而降低产品产量。
- 高温 会导致降解并形成不需要的副产物。
- 将甲醇和乙二醇等溶剂从产品中分离出来 能源密集型.
研究人员得出结论，化学工艺有可能回收常见的塑料废物。然而，为了克服这一过程中面临的挑战，仍有许多工作要做。
