人類(lèi)對(duì)塑料的感情向來(lái)愛(ài)恨交錯(cuò)，我們每年制造約 60 億噸塑料垃圾，這些難以降解的污染物堆積在我們的森林草原河道中，日復(fù)一日加重著地球代謝的負(fù)擔(dān)。

必須承認(rèn)，塑料是一項(xiàng)偉大的發(fā)明，它的設(shè)計(jì)初衷就是能夠穩(wěn)定地存在（沒(méi)人想要隨時(shí)會(huì)破的塑料袋和隨時(shí)開(kāi)裂的礦泉水瓶），并且成功了，但恰恰因?yàn)樗€(wěn)定，前赴后繼的環(huán)境科學(xué)家為此操碎了心。

以美國(guó)為例，每年制造的塑料垃圾超過(guò)一萬(wàn)五百萬(wàn)噸，但這其中有效回收利用的部分不過(guò) 9%。

塑料的回收再利用，一直是人類(lèi)科技發(fā)展道路上的難題，難點(diǎn)在于回收方式上無(wú)法兼顧經(jīng)濟(jì)環(huán)保與效率。現(xiàn)代的塑料垃圾處理手段，通常是利用高溫將其分解，再轉(zhuǎn)化為燃料或其他塑料制品。

而之所以這種處理方式難以推行，是因?yàn)檫@么做消耗的能量并不比最后收獲的燃料帶來(lái)的能量多，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)化率低，能效還大，毫無(wú)商業(yè)價(jià)值。塑料熱分解，需要提供 300 攝氏度以上的反應(yīng)溫度，有時(shí)為了加快進(jìn)程，甚至要達(dá)到 400 度。

我們可以輕易地從原油中提煉出塑料袋和礦泉水瓶，但想要逆轉(zhuǎn)這一過(guò)程，將空水瓶和破塑料袋再變成原油，卻是復(fù)雜而低效的。因此，大部分塑料垃圾最終的歸宿，仍舊是垃圾填埋場(chǎng)。

最近，垃圾回收再利用技術(shù)有了新突破！

早在 4 月份，美國(guó)特拉華大學(xué)（university of Delaware）大學(xué)的狄?jiàn)W尼西奧斯 G. 弗拉喬斯（Dionisios G. Vlachos）教授，帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)在 Science Advances 雜志發(fā)表了一篇文章，詳細(xì)描述了一種使用沸石和鉑作為雙催化劑的 “反向煉油” 方法，通過(guò)兩種催化劑的接力作用，能夠達(dá)到反應(yīng)完成所需的目標(biāo)條件。

通過(guò)調(diào)整催化劑配比，能夠收獲不同種類(lèi)的混合物，從柴油到汽油到噴漆燃料，應(yīng)有盡有。同時(shí)，研究描述到，反應(yīng)所需的溫度并不高，幾乎沒(méi)有固體副產(chǎn)物，逆轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了 85%。

5 月底，華盛頓州立大學(xué)的研究人員有了新的研究成果，他們以聚乙烯作為研究對(duì)象，這種塑料是生活中最常見(jiàn)的塑料種類(lèi)。研究者使用金屬釕作為催化劑，配合己烷溶劑，將聚乙烯分解成了能夠用于制作噴氣燃料的化學(xué)成分。

該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化效率甚至達(dá)到 90%，更令人振奮的是，這個(gè)反應(yīng)的需求時(shí)間大約只有一小時(shí)。

華盛頓州立大學(xué)副教授也是該研究組通訊作者的林鴻飛表示，想要達(dá)到這項(xiàng)反應(yīng)的速度，傳統(tǒng)熱分解過(guò)程需要提供 400 攝氏度的反應(yīng)溫度，而他們的研究成果將所需熱量降低了一半 —— 只需要 200-220 攝氏度。

以往很多相似的研究成果，能夠達(dá)到類(lèi)似的轉(zhuǎn)化效率，但需求時(shí)間往往在 24 小時(shí)甚至往上。

高效低溫，這是新方法帶來(lái)的最大的商業(yè)價(jià)值。不僅如此，研究人員補(bǔ)充，由于機(jī)制的通用性，其他類(lèi)型的塑料很可能能夠套用這套反應(yīng)方法。

然而要實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化，林教授的團(tuán)隊(duì)仍舊有一些問(wèn)題需要克服：

目前，塑料垃圾處理的另一大痛點(diǎn)，是回收垃圾的分類(lèi)。受限于不同種類(lèi)垃圾對(duì)于處理方式的不同要求，必須在進(jìn)入不同回收站前，由人員進(jìn)行手工分類(lèi)，這項(xiàng)工作復(fù)雜又昂貴。

林教授透露，接下來(lái)他們的研究方向，就是尋找一種催化過(guò)程，從分子水平上直接分解混合塑料垃圾中的混合物，避免進(jìn)一步的物理分離，以從根本上減少垃圾分類(lèi)回收的巨大成本。

“將廢塑料轉(zhuǎn)化為燃料可以顯著減少垃圾填埋場(chǎng)中累積的固體廢物，” 林鴻飛在接受采訪時(shí)說(shuō)道，“如果廢塑料管理不善，最終會(huì)流入海洋，慢慢分解成無(wú)數(shù)的微塑料顆粒，攜帶污染物進(jìn)入食物鏈?！?/p>

飲水思源，環(huán)境科學(xué)是人類(lèi)需要關(guān)注的永恒議題，健康積極的科學(xué)研究，則永遠(yuǎn)為生命發(fā)展服務(wù)。

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參考：

https://www.inverse.com/innovation/scientists-turn-plastic-into-oil/amp

https://academictimes.com/plastic-waste-can-now-be-turned-into-jet-fuel-in-one-hour/？amp=1

https://www.geekwire.com/2021/scientists-develop-method-recycle-plastic-bottles-aviation-fuel-using-less-energy/

編輯：jq