清潔能源技術

新工藝將混合塑料廢物轉化為清潔氫燃料

一種低溫化學工藝可將三種常見塑料轉化為高純度氫氣，無需分類，同時將大部分碳以固體或液體形式捕獲，而非釋放為二氧化碳。

塑料廢物是現代世界最顯而易見的環境問題之一。每年，數億噸塑料最終進入垃圾填埋場、河流和海洋，在那裡持續存在數百年。然而，哥倫比亞大學和韓國科學技術研究院研究人員開發的一種新化學工藝，可以將這些廢物轉化為有價值的資源：清潔氫燃料。

這項技術發表在《美國國家科學院院刊》上，使用一種名為鹼性熱處理（ATT）的方法，將三種最常見的塑料——聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）——轉化為高純度氫氣。該工藝在遠低於傳統氣化法的溫度下運行，因此更加節能且易於規模化。

也許最令人印象深刻的是，該工藝不需要對塑料按類型進行分類。混合塑料可以直接送入反應器，消除了長期阻礙塑料有效回收的昂貴且勞動密集型的分類步驟。

「我們可以將任何塑料廢物——水瓶、食品容器、塑料袋——直接轉化為氫氣，無需分類，」首席研究員說，「這是一種根本不同的塑料廢物管理方法。」

同樣重要的是，該工藝將塑料中的大部分碳以固體或液體形式（如碳酸鹽和有機化合物）捕獲，而不是以二氧化碳的形式釋放。這意味著該工藝不僅生產清潔能源，還封存了原本會導致氣候變化的碳。

產生的氫氣純度高達90%以上，可直接用於燃料電池、工業過程或作為車輛的清潔燃料。氫氣越來越被視為全球能源轉型的關鍵組成部分，為難以電氣化的行業（如重工業和遠程運輸）提供了化石燃料的零排放替代品。

雖然該技術仍處於實驗室規模，但研究人員對其商業化前景持樂觀態度。他們估計，一個全規模設施每年可處理數萬噸塑料廢物，產生足夠的氫氣為數千戶家庭供電，同時解決塑料污染危機。