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새로운 방법은 플라스틱을 지속 가능한 버전으로 변화시킵니다.

Oct 30, 2023Oct 30, 2023

사진블렌드/Pixabay

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가장 널리 생산되는 플라스틱인 폴리에틸렌(PE)을 두 번째로 많이 생산되는 플라스틱인 폴리프로필렌(PP)으로 변환하는 새로운 기술이 과학자들에 의해 개발되었습니다.

이 과정의 목적은 온실가스 배출을 줄이는 것입니다. 이번 연구의 공동 저자이자 UC Santa Barbara의 지속 가능한 촉매 처리 분야의 저명한 교수이자 Mellichamp 의장인 Susannah Scott은 "세상에는 폐플라스틱에서 에너지와 분자 가치를 추출하기 위한 더 많은 더 나은 옵션이 필요합니다."라고 말했습니다. 이 새로운 연구는 미국화학학회지(Journal of the American Chemical Society)에 게재되었습니다.

연구 조사에서 Scott은 현재 사용되는 기존 방법 외에 플라스틱을 재활용하는 더 나은 방법이 있다고 말합니다. 이러한 전통적인 재활용 방법은 가치가 낮은 플라스틱 분자를 생성하며 지난 몇 년 동안 형성된 엄청난 양의 플라스틱 폐기물을 재활용할 인센티브를 거의 제공하지 않습니다.

점점 늘어나는 합성 폐기물 형성 문제에 대한 해결책은 "폴리에틸렌을 프로필렌으로 바꾸는 것이며, 이는 새로운 폴리머를 만드는 데 사용될 수 있습니다. [이것이] 우리가 플라스틱의 순환 경제를 구축하기 시작하는 방법입니다"라고 Scott은 말했습니다. 연구에 따르면 폴리에틸렌을 폴리프로필렌으로 업사이클링하면 이 합성 소재를 지속 가능한 소재로 만들 수 있습니다. 이 기술은 플라스틱 폐기 과정을 개선할 수 있습니다.

연구자들은 결국 이 방법이 플라스틱의 지속적인 재사용 주기를 만들기를 원합니다.

팀은 하나의 재료를 보다 지속 가능한 다른 버전으로 전환하는 이 방법이 "이론적 모델링"을 통해 가능성을 보여주고 미래를 위한 탄소 배출량을 줄이는 데 도움이 된다고 밝혔습니다. 연구원들은 팀이 프로젝트의 확장성을 예측할 수 있는 구조를 만들었습니다. 공동 저자이자 일리노이 대학 화학 및 생체분자 공학 교수인 Damien Guironnet은 "우리는 이것이 확장 가능하고 현재 산업 요구에 잠재적으로 적용 가능한 방식으로 실험적으로 수행될 수 있음을 입증했습니다."라고 말했습니다.

그는 "우리가 매년 생성하는 1억 톤이 넘는 플라스틱 폐기물의 상당 부분을 업사이클링하려면 확장성이 뛰어난 솔루션이 필요합니다."라고 말했습니다.

연구원들은 또한 현재 기술을 사용하여 쉽게 PP로 변환될 수 있는 일정한 흐름의 프로필렌을 생산하는 반응기를 구축하여 이 발견이 "확장 가능하고 신속하게 구현 가능"할 수 있도록 했습니다. 연구팀은 결국 자신들의 연구 결과가 전 세계의 오염을 종식시키기 위해 더 큰 규모로 사용되기를 원하기 때문에 이는 중요합니다.

연구가 효과적인 것으로 입증되었지만 과학자들은 더 빠른 속도로 결과를 생성하고 싶어합니다. Scott은 "이제 개념 증명을 확립했으므로 더 빠르고 생산적인 촉매를 설계하여 공정의 효율성을 향상시켜 규모 확장이 가능하도록 할 수 있습니다"라고 말했습니다.

본 연구의 목표는 재사용 가능한 플라스틱, 특히 폴리에틸렌(PE)을 폴리프로필렌(PP)으로 전환하는 기술적 접근 방식을 발전시키는 것입니다. 즉, 어떻게 하면 플라스틱 오염을 제거하고 더욱 친환경적으로 만들 수 있는가 하는 것입니다. 연구진은 전 세계 플라스틱 소비의 29%를 차지하는 PE의 변화부터 시작했다. 그들은 촉매를 사용하여 PE를 PP를 만드는데 사용되는 성분인 프로필렌으로 전환시켰는데, 이는 전 세계에서 사용되는 플라스틱의 약 25%를 차지합니다. 이 획기적인 연구를 통해 과학자들은 PP를 PE로 전환하여 플라스틱의 재사용 가능한 순환을 만들고 플라스틱 오염을 줄일 수 있습니다.

기후 변화와 지구 온난화가 지구에 큰 영향을 미치고 있는 가운데, 플라스틱으로 형성된 폐기물을 제거하고 이를 보다 지속 가능한 것으로 업사이클링하는 프로세스를 만드는 것은 올바른 방향으로 나아가는 큰 발걸음입니다.