美国科学家在炉边获得灵感,将旧塑料制成肥皂

2025-03-05 15:49来源:

科学家们发现了一种让旧塑料重获新生的方法——将其转化为肥皂。

塑料在化学上与脂肪酸相似,而脂肪酸是肥皂的主要成分之一。弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)化学副教授刘国良(Guoliang Liu)在《科学》(Science)杂志上发表了这篇论文。他认为,这种相似性表明,将聚乙烯转化为脂肪酸,然后再转化为肥皂是可能的。问题是尺寸:从分子上看,塑料非常大,大约有3000个碳原子长,而脂肪酸要小得多。

刘以一种不同寻常的方式找到了解决办法。“那是圣诞节。我看着壁炉,”他说。

当柴火燃烧时,它会释放出烟雾,烟雾是由柴火的小颗粒组成的。刘想知道燃烧塑料是否也能起到同样的作用。

“木柴主要由纤维素等聚合物制成。柴火的燃烧将这些聚合物分解成短链,然后在完全氧化成二氧化碳之前分解成小的气体分子。”“如果我们同样分解合成聚乙烯分子,但在它们分解成小的气体分子之前停止这个过程,那么我们应该得到短链的聚乙烯类分子。”

刘和他的同事们建造了一个类似烤箱的反应堆,可以用来安全地燃烧塑料。底部的温度高到足以使聚合物链断裂,而顶部的温度低到足以防止它们过度断裂。

科学家们收集了残留物,发现他们制造的产品是短链聚乙烯,一种蜡。然后他们继续把蜡变成肥皂。

刘说:“这是世界上第一个用塑料制成的肥皂。”“它的颜色有点独特。但它确实有效。”

刘的方法适用于聚乙烯和聚丙烯,这是两种最常见的塑料。它们加起来约占所有塑料垃圾的一半:每年接近2亿吨。超过80%的塑料垃圾被填埋,而不到10%的塑料垃圾被回收利用。刘的方法的好处之一是,它适用于“报废”塑料,这些塑料不能通过正常方式回收。该方法还被设计为能够在工业环境中进行缩放。

不过,刘敦促谨慎行事。“塑料污染是一个全球性挑战,”他说。“这是我们社会面临的主要问题之一,这是一个更大难题的一部分。我们需要研究界和工业界的共同努力。避免塑料污染的最好方法就是尽量减少塑料的使用。”

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