Erwin Reisner 교수는 플라스틱 폐기물 덤프가 미래의 유전이 될 수 있다고 말합니다.
캠브리지 대학의 에너지와 지속가능성 교수인 Reisner 교수는 “사실적으로 플라스틱은 화석연료의 또 다른 형태이다”고 말했다.
“그것은 우리가 잠금을 해제하고 싶은 에너지와 화학 성분이 풍부하다”
그러나 플라스틱을 구성하는 화학 결합은 오랫동안 지속되어 지금까지 생성된 70억 톤 중 10% 미만이 재활용되고 있다.
Ellen MacArthur 재단의 플라스틱 프로그램 매니저인 Dilyana Mihaylova는 “우리의 추출 경제는 수십억 달러 상당의 가치 있는 재료가 손실된다는 것을 의미한다”고 말했다.
전 세계적으로 매년 4억 톤 이상의 플라스틱이 생산되고 있으며, 이는 거의 모든 인류의 무게와 동일합니다.
오늘날, 약 85%가 궁극적으로 임베드되거나 수백 년, 아마도 수천 년 동안 체류 환경에서 손실됩니다.
이러한 화학 결합을 절단하고 플라스틱에 갇힌 지구의 귀중한 자원을 되찾는 가장 좋은 방법을 찾는 경주가 시작되었습니다.
폐 플라스틱을 세척, 파쇄, 용해 및 개질하는 기계적 재활용은 시간이 지남에 따라 플라스틱을 열화시켜 일관성이 없는 품질의 제품을 생산할 수 있습니다.
플라스틱 산업은 화학 재활용에 열중합니다.
여기서 첨가제는 폐 플라스틱의 화학 구조를 변경하여 원료로 사용할 수 있는 물질로 되돌리는 데 사용됩니다.
그러나 그 접근법은 현재 비싸고 비효율적이며 환경 단체로부터 비판을 받고 있습니다.
Mihaylova는 “우리가 플라스틱 오염 위기에서 벗어나는 방법을 재활용 할 수 없도록 문제를 해결하기 위해 플라스틱에서 연료로의 전환 과정에 의존 할 수 없다”고 말했다.
새로운 태양광 발전 시스템이 전진하는 길을 보여줄 수 있습니까?
Erwin Reisner (왼쪽)와 그의 팀 Subhajit Bhattacharjee (중앙)와 Motiar Rahaman (오른쪽)
Reisner 교수와 그의 팀은 하나가 아닌 2개의 폐기물류(플라스틱과 CO2)를 동시에 2개의 화학 제품으로 전환하는 과정을 개발했습니다.
모든 것은 햇빛에 의해 구동됩니다.
이 기술은 CO2와 플라스틱을 수소와 같은 지속 가능한 연료의 중요한 구성 요소인 합성 가스로 변환합니다.
또한 화장품 업계에서 널리 사용되는 글리콜산도 생산하고 있습니다.
이 시스템은 화학 반응을 가속화하는 화합물인 촉매를 광흡수제에 혼입시켜 작동한다.
“우리의 공정은 실온과 상압에서 작동합니다.
”그리고 그는 말합니다.
“햇빛에 노출되면 반응이 자동으로 수행됩니다.
그 밖에는 필요하지 않습니다.
”
그리고 Reisner 교수는 이 과정에서 유해한 폐기물이 발생하지 않는다고 확신합니다.
“화학은 깨끗합니다.
”그리고 그는 말합니다.
다른 태양 에너지 기술은 플라스틱 오염과 CO2 전환 문제를 해결할 수 있지만, 단일 공정으로 결합된 것은 이번이 처음입니다.
Reisner 교수는
“두 가지를 결합하면 프로세스에 가치를 추가할 수 있습니다.
”라고 말합니다.
“우리는 이제 4가지 가치 흐름, 즉 플라스틱 폐기물 완화, CO2 완화, 2가지 가치 있는 화학물질의 생산을 가지고 있습니다.
또한 Reiner 교수는 자신의 시스템이 재활용 불가능한 플라스틱 폐기물을 처리할 수 있다고 말합니다.
“일반적으로 음식물 쓰레기로 오염된 플라스틱은 소각되지만, 이 플라스틱은 우리에게 정말 좋습니다.
사실, 음식은 좋은 기질입니다.
전세계 연구자들은 불필요한 플라스틱을 유용한 것으로 바꾸는 방법을 찾고 있습니다.
분해하면 플라스틱 요소는 세제, 윤활제, 페인트, 용제, 생의학 응용 분야에 사용하기위한 생분해 성 화합물과 같은 수많은 신제품으로 다시 만들 수 있습니다.
자연은 매우 큰 분자로 구성된 물질인 고분자를 분해하는 방법을 발견하고 플라스틱은 합성 고분자입니다.
“고분자를 분해하도록 설계된 효소를 가진 박테리아가 이미 존재합니다.
”그리고 포츠머스 대학의 고위 연구원인 Victoria Bemmer 박사는 말합니다.
“우리는 효소의 구조를 약간 변경함으로써 이러한 효소를 조절할 수 있습니다.
기계 학습을 사용하여 Bemmer 박사와 그녀의 팀은 폴리에스테르의 일종인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 모든 종류를 분해하는 데 적합한 효소의 변종을 개발했습니다.
효소는 화학적 재활용과 유사한 방식으로 플라스틱을 분해한다고 Bemmer 박사는 말한다.
그러나 자연에서 발견되는 효소와 유사하기 때문에 훨씬 더 “양성 조건”으로 프로세스를 실행할 수 있습니다.
화학 재활용이 화학 물질을 사용하는 경우 Portsmouth University 팀은 물을 사용할 수 있습니다.
그리고 필요한 최고 온도는 70 ° C이며 다른 프로세스와 비교하여 에너지 소비를 낮게 유지할 수 있습니다.
Bemmer 박사와 그녀의 팀은 효소를 더욱 진화시키고 그들의 일이 플라스틱 기반 의류의 지속 가능한 순환 경제를 만드는 데 도움이되기를 바랍니다.
PET제 폴리에스테르는 세계에서 가장 널리 사용되는 의류용 섬유입니다.
그러나 효소를 이용한 합성 섬유의 재활용은 쉽지 않습니다.
염료 및 기타 화학 처리를 추가하면 자연 과정에서 분해가 어려워집니다.
“폴리에스테르는 절대적인 고통이다”라고 Bemmer 박사는 말합니다.
“또한 순수한 폴리에스테르는 거의 없습니다.
혼합 섬유도 있습니다.
”
팀은 그들의 효소가 신선한 폴리에스테르에 신선한 직물의 PET를 재작성할 준비가 된 간단한 빌딩 블록 수프로 줄이기를 바랍니다.
“우리는 매우 초기 단계에 있습니다.
”라고 Bemmer 박사는 말합니다.
“우리는 이 직물에 대한 염료와 첨가제가 폴리에스테르 사슬에 대한 효소의 작용을 억제하는지 여부를 아직 모른다.
. 더 많은 효소.
세계 플라스틱 생산량은 계속 증가하고 있으며 2060년까지 3배로 증가할 것으로 예상됩니다.
많은 사람들에게 재활용은 여전히이 문제를 해결하는 데 초점을 맞추고 있지만 일부는 이것만으로는 충분하지 않다고 주장합니다.
캠브리지로 돌아와 Reisner 교수의 팀은 상업화의 “아기 단계”를 밟고 있습니다.
이들은 향후 5년간 보다 복잡한 제품을 생산하기 위해 시스템을 개발할 예정이며, 언젠가 이 기술을 사용하여 태양열 재활용 공장을 완전히 개발할 수 있기를 바랍니다.
Reisner 교수는 매년 약 6억 톤의 합성가스가 이미 생산되고 있지만 대부분이 화석연료에서 나온다고 말한다.
“합성 가스를 만들 수 있다면 거의 모든 석유 화학 산업에 액세스하고 지속 가능하게 만들 수 있습니다.
“
앞으로 기술이 더욱 발정되고 지금 문제가 되는 플라스틱 대체와 대체 에너지가 나오길 바란다.
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