美韩大学测试新工艺将混合塑料废物转化为纯度超90%氢气

维度网讯，加州大学洛杉矶分校萨缪尔工程学院和韩国梨花女子大学的研究人员测试了一项名为碱性热处理（ATT）的工艺，可将混合塑料废物转化为纯度超过90%的氢气燃料，且整个过程不释放二氧化碳。

该工艺省去了回收前对塑料废料进行分类的步骤，能够在单反应器内处理聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）这三种最常见且难以回收的塑料混合物。全球塑料回收面临的主要挑战在于处理前需按类型分类，这导致79%的塑料废物最终被填埋，12%被焚烧，只有9%得到再利用。

碱性热处理利用热量引发氢氧化钠与有机物之间的反应来生成氢气。该工艺最初设计用于从海藻等海洋生物质中提取氢气。研究人员发现，塑料瓶（PET）在该过程中容易分解，但购物袋（PE）和食品容器（PP）因稳定的碳氢键而难以处理。团队引入了一种热氧化预处理，将混合塑料在空气中短暂暴露于温和热量，使氧气进入聚合物链并产生活性位点，从而能够分解所有三种塑料。

激活后的混合塑料在约400摄氏度的单个反应器中降解。该技术使用氢氧化钠试剂捕获塑料中的碳，将其永久结合成稳定的固体矿物碳酸钠，而非排放到大气中。研究人员还提出一个二次工艺，可将副产品碳酸钠转化为碳酸钙，用于混凝土和建筑行业，从而实现塑料碳在基础设施中的永久封存。

这项研究目前仅在实验室环境下完成，在规模化应用于城市回收厂之前仍需进行优化和经济性测试。该研究成果发表于《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。加州大学洛杉矶分校萨缪尔学院罗纳德和瓦莱丽·舒格院长、化学与生物分子工程教授Ah-Hyung “Alissa” Park 担任该研究的共同通讯作者。