利用阳光将塑料变成可发电甲酸 南洋理工大学首创新塑料降解方法

对于塑料垃圾这个顽疾，新加坡南洋理工大学的科学家探索出了一种新型降解方法。据悉这种新的化学处理方法在已报告的方法中尚属首次。

简单的来说，这一过程主要是通过化学反应完成，其中借助了两种主要物质--阳光和钒。

科学家在塑料制品中加入了一种叫做钒的金属做催化剂，然后再把它们暴露在阳光下，最后塑料分子被溶解，并产生一种叫做甲酸的化学物质。

甲酸是一种用途广泛的天然化学物质，可以用作食品防腐剂、抗菌清洁剂或氢能燃料电池。而且目前市场对于甲酸的需求旺盛，市场规模每年达数百万吨。

该过程中使用的催化剂是一种叫做钒的金属，它具有生物相容性和低毒性等特点，通常用作制造汽车或飞机的合金中。

对此，南洋理工大学的科学家认为，这种方法可以使用可见光和不含重金属的催化剂完全分解不可生物降解的塑料，例如聚乙烯，并将以环境可持续性的方法处理塑料废物。这一研究成果于今年10月份在《先进科学》(Advanced Science)杂志上首次被报道。

原理是什么?

大多数塑料在没有高温的情况下不易分解，因为它们含有特殊的惰性化学键--碳-碳键。此外，大多数反应都有能量势垒，而钒催化剂(技术上称为光催化剂)的加入有助于降低能量势垒，从而减少驱动反应所需的热量。

这个过程首先是把钒溶解到塑料制品中——比如聚乙烯杯火塑料袋——然后把它暴露在阳光下。

用一个类比就很好理解了，可以把碳-碳键比作拉链，钒充当拉链的把手，当压力(在这里指的是阳光)增加时，它会解开拉链，使之断开。塑料溶解也是这个道理。

此外，这这一化学过程中，不仅会产生甲酸还会产生二氧化碳。对此，南洋理工大学的科学家认为可以现在有很多方式可以捕获这种气体。

例如在现有的工业生产过程中，二氧化碳可以转化为一氧化碳，然后一氧化碳又可以与氢结合生成合成气-- 主要用于化学和生物加工以及甲醇的生产。

虽然，目前这种方法能溶解聚乙烯塑料，但对另一种叫做聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的塑料还不奏效。并且该技术尚无商业可行性，可能还需要五年的工作时间。

缓解塑料危机刻不容缓

我们的世界正面临塑料的威胁。在我们所用的塑料制品中，58%将接受被填埋或者流入江河湖泊中的命运，而只有18%会被回收进行加工利用。

其中，海洋塑料垃圾更是令人触目惊心。去年的一份报告显示，倾倒进太平洋的塑料垃圾比法国、德国和西班牙这三个国家加起来的国土面积还大。

最令人担忧的是，这些塑料不会被降解，而是会随着时间推移被分解成塑料微粒，然后被海洋生物吃掉，最终进入人体体内。

世界自然基金会(World Wide Fund for Nature)的一项研究估计，平均每人每周吃下去的塑料相当于一张信用卡大小。