과학적 혁신법으로 플라스틱 쓰레기를 재활용 가능한 가스로 변환하는 연구 발표

Seoul캘리포니아 대학교 버클리의 연구진이 플라스틱 쓰레기를 유용한 탄화수소 가스로 전환할 수 있는 새로운 화학 공정을 개발했습니다. 이 방법은 가장 흔히 쓰이는 플라스틱 폐기물인 폴리에틸렌과 폴리프로필렌을 겨냥합니다. 이들 플라스틱은 일회용 비닐봉지나 전자레인지용 용기, 세제 병 같은 일상용품에 사용됩니다. 연구진의 목표는 이러한 플라스틱을 기본 화학 물질로 변환시켜 새로운 플라스틱을 제조하는 것으로, 순환 경제를 창출하고 화석 연료 사용을 줄이는 데 기여하는 것입니다.

새로운 방법은 비용이 많이 드는 용해성 금속 촉매 대신 저렴하고 효율적인 고체 촉매를 이용합니다. 화학 교수 존 하트윅이 이끄는 연구팀은 알루미나 위의 나트륨과 실리카 위의 텅스텐 산화물을 사용하여 플라스틱을 분해합니다. 이 과정은 폴리에틸렌과 폴리프로필렌을 화학 산업에 유용한 가스인 프로필렌과 아이소뷰틸렌으로 변환합니다.

이 방법은 여러 가지 장점을 제공합니다:

• 플라스틱 체인을 분해하는 효율성이 높습니다.
• 나트륨과 텅스텐과 같은 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 촉매를 사용합니다.
• 막대한 양의 플라스틱 폐기물에 대한 잠재적 해결책이 될 수 있습니다.

이 발전은 큰 이점을 제공합니다. 플라스틱 폐기물을 재사용 가능한 가스로 전환하면 매립지, 소각장, 그리고 바다의 플라스틱 양을 크게 줄일 수 있습니다. 플라스틱이 저품질 제품으로 재활용되는 대신 원래의 재료로 되돌릴 수 있습니다. 이는 새로운 플라스틱 생산에 대한 수요를 줄여 석유 산업에서 발생하는 온실가스 배출을 감소시킬 수 있습니다.

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결과는 좋아 보이지만 여전히 어려움이 있습니다. PET와 PVC 같은 오염 물질들은 촉매 작용을 덜 효과적으로 만들 수 있습니다. 하지만 현재의 재활용 방법은 일반적으로 플라스틱을 종류별로 분류하므로 이 문제 해결에 도움이 될 수 있습니다.

이 혁신은 재활용이 어려운 현재의 플라스틱도 지속 가능한 시스템의 일부가 될 수 있음을 보여줍니다. 쉽게 재활용할 수 있는 새로운 플라스틱을 개발하려는 노력이 있지만, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌은 앞으로도 오랫동안 사용될 것입니다. 이 방법은 이러한 플라스틱으로 인한 현재 및 미래의 폐기물을 관리하는 실용적인 해결책을 제공합니다.

에너지부의 지원을 받은 이번 연구에는 로렌스 버클리 국립연구소의 전문가들과 대학원생들의 도움도 포함되었습니다. 다음 단계는 이 과정을 더 큰 규모로 확장하여 상업적 활용으로 이어지게 하는 것입니다. 이는 플라스틱을 지속 가능한 방식으로 관리하기 위한 중요한 조치입니다.