화학자들은 플라스틱 폐기물을 작은 비누 막대로 바꾸었습니다.

연구원들은 플라스틱 폐기물을 비누를 포함한 수십 가지 제품의 핵심 성분인 계면활성제로 바꾸는 공정을 개발했습니다.

젠 쑤

루이스 멜레시오-잠브라노

2023년 8월 28일 오전 8시

플라스틱 쓰레기로부터 손을 씻어야 할 때가 올지도 모릅니다. 문자 그대로.

지금까지 만들어진 모든 플라스틱의 약 60%가 결국 매립되거나 환경을 오염시킵니다. 플라스틱 폐기물의 약 10분의 1만이 재활용되며, 그 중 대부분은 공원 벤치와 같은 곳에서 재사용되는 저품질 재료가 됩니다(SN: 1/27/21). 그래서 화학자들은 플라스틱을 더 가치 있는 원자재로 "업사이클"하는 방법을 찾고 있습니다.

이제 오래된 플라스틱을 계면활성제로 바꾸는 방법이 있다고 연구원들이 8월 10일 사이언스에 보고했습니다. 계면활성제는 윤활유, 스키 왁스, 세제, 비누 등 수십 가지 제품의 핵심 성분을 구성합니다.

블랙스버그에 있는 Viginia Tech의 화학자 Guoliang Liu는 “나에게 플라스틱 폐기물은 기본적으로 지상 원유입니다.”라고 말합니다. 귀중한 화학 물질을 만들기 위해 “더 이상 [그것을] 채굴하기 위해 깊은 바다나 지하로 들어갈 필요가 없습니다.”

계면활성제와 가장 많이 사용되는 두 종류의 플라스틱인 폴리에틸렌과 폴리프로필렌은 탄소 원자의 분자 사슬로 만들어집니다. 그러나 계면활성제의 사슬은 플라스틱 사슬보다 훨씬 짧으며 물을 끌어당기는 원자 그룹으로 덮여 있습니다.

플라스틱을 계면활성제로 바꾸기 위해 Liu와 동료들은 플라스틱을 조심스럽게 가열하고 응축하여 짧은 탄소 사슬을 가진 왁스로 만드는 특수 반응기를 개발했습니다. 연구진은 왁스 사슬을 산소 원자 그룹으로 덮고 알칼리성 용액으로 처리함으로써 왁스를 계면활성제로 전환시켰습니다. 계면활성제와 약간의 염료 및 향을 결합하면 작은 비누 막대가 생성됩니다.

하지만 업사이클링된 플라스틱은 아마도 조만간 지저분한 것들을 씻어낼 수 없을 것입니다. 연구진은 한 번에 약 0.5그램의 계면활성제만을 만들 수 있습니다. Liu와 그의 팀이 프로세스를 확장할 수 있는 방법을 찾을 수 있다면 업계와 협력하여 플라스틱 폐기물을 좀 더 깨끗하게 만들기를 희망합니다.

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Z. Xu et al. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 ​​혼합물을 고가의 계면활성제로 화학적 업사이클링. 과학. Vol. 381, 2023년 8월 10일, p. 666. doi: 10.1126/science.adh0993.

Luis Melecio-Zambrano는 Science News의 2023년 여름 과학 글쓰기 인턴입니다. 그들은 캘리포니아 대학교 산타크루즈 캠퍼스에서 환경 정의와 농업 문제를 연구하며 과학 커뮤니케이션 석사 학위를 취득하고 있습니다.

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