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南大研究利用光能降解廢塑料發電

2021 年 3 月 12 日 方圆论坛

南大團隊正在研究,如何利用金屬釩來降解廢塑料,只要把廢塑料與催化劑混合,就能在陽光下産生化學反應,變成可發電的甲酸。研究目前仍處于實驗階段。

廢棄塑料未來也可能用來發電。

新加坡南洋理工大學正在進行一項化學研究,利用具光催化劑(photocatalyst)屬性的金屬釩(vanadium)來降解廢塑料。

研究員發現,只要把廢塑料與催化劑溶進有機溶劑後,就能在陽光下産生化學反應,變成可發電的甲酸(formic acid)。

研究目前仍處于實驗階段,研究員以室內LED燈光模擬陽光,日後如果能充分利用日光,就可以大大提高實用性。

這是全球第一個利用低毒性金屬釩來降解廢塑料的研究,負責的新加坡南洋理工大學助理教授蘇漢昇昨天受訪時說:“現在很多制造能源的方式都是使用不可再生的資源,其實如果可以充分存儲一個小時的陽光,可以滿足全球一年的能量需求。”

這個化學過程可以將塑料中的碳碳鍵(carbon-carbon bond)斷裂,從而制造甲酸和水。甲酸的用處非常廣,例如制造燃料電池、發動汽車,甚至爲發電廠提供能源。

目前從廢塑料轉化成甲酸需六天完成,但是如果利用電力,就可以加速整個過程。研究團隊指出,陽光的強度應可以加速轉化過程。

團隊指出,要是可以利用再生能源的電力來催化這個化學反應,這項實驗就可以達到碳中和(carbon neutral)的目標。

日用品如塑料瓶是使用化學縮寫PET的塑料制成,無法利用南大研究的化學反應降解。不過,絕大部分的廢塑料其實來自工業塑料如水管和玩具,這些塑料可被降解成甲酸,因此蘇漢昇認爲這個研究具有很大的潛能。

他說:“全球的塑料汙染問題日益惡化,這項研究不只可以安全地處理廢塑料,也可以從中制造有用的化學産品。”

他指出,這項研究要比再循環更環保,因爲很多塑料在再循環的過程會排放溫室氣體,也不免須加入少許新的塑料。南大的研究則意味著廢棄塑料可以“升級再造”(upcycling),成爲價值更高的東西。

我國現在大多把廢棄塑料焚化後,送到實馬高垃圾埋置場。焚化過程一般會排放大量的溫室氣體,埋置場預計在2035年就會被填滿。

蘇漢昇說:“水作爲化學反應的副産品,無害但用處也不大。我們接下來想做些改進,看看如何保存反應産生的氫氣,不讓它和空氣中的氧氣混合成水,氫氣的實用性也非常高。”

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