プラスチック廃棄物を洗剤に変える

カリフォルニア大学サンタバーバラ校の研究者らによる触媒法のおかげで、プラスチック廃棄物を洗剤の原料として使用できるようになりました。

Chem誌に掲載された論文の中で、研究者らは、使い捨て包装で最も一般的なタイプのポリマーであるポリオレフィンを、界面活性剤や洗剤の有効成分、その他の化学物質の基礎となる分子であるアルキル芳香族に変えるプロセスを改良したと発表した。

化学工学者のスザンナ・スコット教授は、このプロセスにより、界面活性剤を製造するための化石燃料の必要性が減り、同時に使い捨てプラスチックの有用性がさらに高まる可能性があると述べた。

研究者らは、触媒法を使用してプラスチックの分解を困難にする炭素-炭素結合を切断し、分子鎖をアルキル芳香環に再配置した以前の研究を基礎にしました。

スコット氏は、アルミナ担持白金触媒に基づく元のプロセスは効果的ではあるものの、時間がかかり、アルキル芳香族分子の収率が低かったと述べた。

「この論文で私たちが行ったことは、それをより良く行う方法を示すことです」と彼女は言いました。

彼らの方法の鍵は、塩素またはフッ素を添加して、元のアルミナ触媒の酸性度を高めることです。 酸性部位を追加することで、チームはプロセスの速度と選択性を高めることができました。

スコット氏は、触媒中の酸部位と金属部位の最適な比率を見つけることに重点を置いたと述べた。

「彼らは協力していることが判明した。 これらには異なる役割がありますが、触媒サイクルが行き詰まらないように、両方が適切な比率で存在する必要があります。」

さらに、同社のワンポットプロセスは適度な温度で動作するため、必要なエネルギー投入量は低くなります。 この方法では当初、プラスチックをアルキル芳香族分子に変えるのに24時間かかったが、改良されたプロセスでは数時間以内に作業を完了できるようになり、適度な大きさの反応器で変換できるプラスチックの量が増加する。

スコット氏によると、さらなる改良が加えられれば、この方法は実用的な商業プロセスになる可能性があるという。

目標は、これを広く使用し、使い捨てプラスチックの回収を可能にし、回収を促進することです。

スコット氏は、廃プラスチックを豊富な原料として使用すれば、化学会社はこのプロセスから生じるアルキル芳香族分子を取り出し、石鹸、洗浄液、洗剤、その他の洗剤に配合される界面活性剤に変えることができるだろうと述べた。

「理想的には、プラスチック問題を解決するために、十分な生産量があり、大きな需要がある廃プラスチックを目的に再利用したいと考えています」とスコット氏は言う。

この方法が本当に持続可能であるかどうかを判断するには、各ステップで消費されるエネルギーと排出される温室効果ガスを計算するライフサイクル評価を受ける必要があると彼女は付け加えた。

廃棄物を使用することで、原料の製造に追加の温室効果ガスの排出は確実に発生しないが、触媒プロセスを実行して目的の分子を分離するのに必要なエネルギーは、規模を拡大する前に考慮に入れる必要があるとスコット氏は述べた。

この法案が通過すれば、この方法は界面活性剤をゼロから製造する、より化石燃料を大量に消費するプロセスに取って代わられる可能性がある。

「廃プラスチック問題に対処するには複数の目標が必要だが、これはかなり大きな問題だ」とスコット氏は語った。 「これはやる価値があります。」

この研究に関する研究は、UCSB の Jiakai Sun、Yu-Hsuan Lee、Mahdi M. Abu-Omar によっても実施されました。 イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校のライアン・D・ヤッパートとバロン・ピーターズ。 コーネル大学のアン・M・ラポイントとジェフリー・W・コーツ。

詳細については、www.news.uscs.edu をご覧ください。

関連記事:

CSIROは米国とプラスチック廃棄物、エネルギー分野で協力する覚書を締結

プラスチック廃棄物を利用した UOW 研究者の 3D プリンティングへの資金提供

SUPERIOR INDUSTRIES TWIN 44 AGGREDRY トレーラープラント EX DEMO SA 在庫処分！