生活方式
25.07.2026 16:14
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科学家发现如何从肮脏的混合塑料中提取清洁氢燃料
图片：Younghee Lee/CUBE3D Graphic
现代生活很难想象没有塑料制品会是什么样子，从包装到汽车零件，塑料无处不在。但当这些物品完成使命后，它们就变成了极其难以处理的废弃物。传统的回收方式需要耗费大量时间、成本和人力进行材料分类，这意味着绝大多数塑料最终都被填埋或焚烧，造成温室气体排放。
由加州大学洛杉矶分校塞缪利工程学院和韩国梨花女子大学领导的研究团队提出了一种创新的化学解决方案。他们开发了一种工艺，可在单个“反应器”中将三种最常见塑料的混合物直接转化为纯度超过90%的氢燃料。该工艺的反应温度远低于传统的气化方法，并且二氧化碳被捕获在固体矿物中，而不是释放到大气中。
这项技术基于碱性热处理，其中氢氧化钠在加热作用下与有机物发生反应。科学家最初开发这种方法是为了将海藻等生物质转化为氢气。然而，当应用于塑料时，他们遇到了一个挑战：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）反应良好，且反应温度显著降低（比传统蒸汽气化低300至400摄氏度），而聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）最初化学性质较为稳定。
为了激活这两种硬质材料，研究人员引入了预热氧化工艺。塑料在空气中短暂暴露于温和的温度下，使含氧基团融入聚合物链中，从而使碱性反应得以进行。最终反应中释放的碳与碳酸钠结合，碳酸钠可以很容易地加工成碳酸钙——一种广泛应用于工业的稳定矿物。只有不到13%的碳以气态形式残留，直接排放到环境中的量可以忽略不计。
尽管这是一项意义非凡的突破，解决了分拣成本高昂的问题，并为能源转型提供了解决方案，但保持务实态度至关重要。这项技术在实际应用前还需要进一步优化，其在工业规模下的实际经济可行性也需要进行详细评估。
