플라스틱 쓰레기를 세제로 바꾸는 - 청도페인트화학그룹유한회사

캘리포니아대학교 샌타바버라캠퍼스 연구팀의 촉매법 덕분에 플라스틱 폐기물을 세제 원료로 사용할 수 있게 됐다.

Chem 저널에 발표된 논문에서 연구원들은 일회용 포장에 사용되는 가장 일반적인 유형의 폴리머인 폴리올레핀을 알킬 방향족(계면활성제, 세제 및 기타 화학 물질의 활성 구성 요소의 기초가 되는 분자)으로 전환할 수 있는 공정을 개선했습니다.

화학 공학자 Susannah Scott 교수는 이 공정이 일회용 플라스틱의 유용성을 한 단계 더 높이는 동시에 계면활성제를 만드는 데 화석 연료의 필요성을 줄일 수 있다고 말했습니다.

연구진은 촉매 방법을 사용하여 플라스틱을 분해하기 어렵게 만드는 탄소-탄소 결합을 끊은 다음 분자 사슬을 알킬방향족 고리로 재배열하는 이전 연구를 기반으로 했습니다.

Scott은 백금-알루미나 촉매를 기반으로 한 원래 공정은 효과적이지만 속도가 느리고 알킬방향족 분자의 수율도 낮다고 말했습니다.

“이 논문에서 우리가 한 일은 이를 훨씬 더 잘 수행하는 방법을 보여주는 것입니다.”라고 그녀는 말했습니다.

이들 방법의 핵심은 염소나 불소를 첨가하여 원래 알루미나 촉매의 산도를 높이는 것입니다. 추가된 산성 부위를 통해 팀은 공정의 속도와 선택성을 높일 수 있었습니다.

Scott은 촉매에서 금속 부위에 대한 산성 부위의 최적 비율을 찾는 데 중점을 두었다고 말했습니다.

“그들은 함께 일하는 것으로 밝혀졌습니다. 서로 다른 역할을 하지만 두 가지 모두 적절한 비율로 존재해야 촉매 주기가 막히지 않습니다.”

또한 원포트 공정은 적당한 온도에서 작동하므로 에너지 투입량이 낮습니다. 이 방법은 원래 플라스틱을 알킬방향족 분자로 바꾸는 데 24시간이 걸렸지만, 개선된 공정은 몇 시간 안에 작업을 완료하여 합리적인 크기의 반응기에서 변환할 수 있는 플라스틱의 양을 늘릴 수 있습니다.

Scott에 따르면 추가 개선을 통해 이 방법은 실행 가능한 상업적 프로세스가 될 수 있다고 합니다.

목표는 이를 널리 사용하여 일회용 플라스틱의 회수를 활성화하고 장려하는 것입니다.

Scott은 폐플라스틱을 풍부한 원료로 사용하여 화학 회사가 이 과정에서 발생하는 알킬 방향족 분자를 비누, 세척액, 클렌저 및 기타 세제로 제조되는 계면활성제로 변환할 수 있다고 말했습니다.

Scott은 “이상적으로는 플라스틱 문제를 해결하기 위해 상당한 수요가 있는 충분히 큰 생산량을 가진 목적으로 폐플라스틱을 재사용하기를 원합니다.”라고 말했습니다.

그녀는 이 방법이 정말로 지속 가능한지 확인하기 위해 각 단계에서 소비된 에너지와 배출된 온실가스를 계산하는 수명주기 평가를 거쳐야 한다고 덧붙였습니다.

폐기물을 사용하면 공급 원료를 생성하기 위해 추가 온실 가스 배출이 발생하지 않지만 촉매 공정을 실행하고 원하는 분자를 분리하는 데 필요한 에너지는 규모를 확대하기 전에 고려해야 한다고 Scott은 말했습니다.

검열을 통과하면 이 방법은 처음부터 계면활성제를 만드는 데 들어가는 화석 연료 집약적인 공정을 대체할 수 있습니다.

Scott은 “폐플라스틱 문제를 처리하려면 여러 목표가 필요하지만 이는 상당히 큰 목표입니다.”라고 말했습니다. “이건 해볼 가치가 있어요.”

이 연구에 대한 연구는 UCSB의 Jiakai Sun, Yu-Hsuan Lee 및 Mahdi M. Abu-Omar에 의해 수행되었습니다. 일리노이대학교 어바나-샴페인 캠퍼스의 Ryan D. Yappert와 Baron Peters; 코넬대학교의 Anne M. LaPointe와 Geoffrey W. Coates.

자세한 내용은 www.news.uscs.edu를 참조하세요.