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利用“解聚”技术实现废塑料100%回收利用

韩国化学技术研究院(KRICT)与Renew System签署高性价比低温解聚技术技术转让协议

韩国化学技术研究院 (KRICT) 的一个研究团队开发了一种低温甲醇解反应技术,该技术仅需极少量能量即可在室温常压下完全分解聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)。该团队利用一种能够诱导聚合物链末端连续降解的助溶剂,以及一种对 PET 聚合物具有特定反应活性的廉价非均相催化剂,向学术界展示了一种新型的解聚反应机制,即使在室温(10 至 35°C)下也能将 PET 完全分解为单体。 [照片 = KRICT]
 

韩国化学技术研究院(KRICT,院长Lee Mi-hye)于23日举行签约仪式,将能够在低温下完全分解废弃PET的解聚技术转让给Renew System公司(首席执行官Lee Jong-yong)。

解聚技术是将高分子聚合物塑料制品分解回其原始单体的一种技术。由于它采用化学方法而非机械或物理方法分解塑料,使其完全还原为合成前的原材料,因此作为塑料循环经济的核心技术而备受关注。

由韩国化学技术研究院(KRICT)Cho Jeong-mo博士领导的研究团队开发了“低温解聚”技术,克服了能源消耗和经济可行性问题,而这些问题一直是解聚技术商业化的最大障碍。他们还开发了一种与该技术相关的平台生产技术,该技术仅需少量能量即可生产各种高产率、高纯度和高价值的单体。(相关论文:聚对苯二甲酸乙二醇酯的低能耗催化甲醇解。英国皇家化学学会 (RSC)《绿色化学》2021 年 1 月刊)

目前,最常用的废弃 PET 回收技术采用物理方法对受污染塑料进行再加工,包括分拣、破碎和清洗,同时保持原始塑料的化学结构。然而,以这种方式回收的塑料质量低于传统塑料产品,且回收次数有限。

作为一种替代方案,解聚技术正受到广泛关注。该技术能够提供与现有塑料产品质量相当的回收物,并通过将材料完全还原到合成前的原始状态,实现无限次重复回收。然而,由于解聚反应需要在高温(超过200°C)和高压(超过10个大气压)下进行,且去除污染物需要大量能源,导致利润率低,因此该技术的商业化进程缓慢。

韩国化学技术研究院 (KRICT) 的一个研究团队开发了一种“甲醇解反应技术”,能够完全替代现有的石油衍生产品。该技术能够在室温(10至35°C)下,仅需极少量能源,即可将常见的废弃塑料(例如废弃PET瓶和废弃聚酯纤维)完全分解并回收为原材料。

该技术使用甲醇作为反应物来断裂构成聚合物结构的化学键。通过应用在室温下具有高反应活性的低成本催化剂,并引入能够控制副反应的工艺技术,可以高产率、高纯度地生产高价值单体对苯二甲酸二甲酯 (DMT)。

此外,他们还开发了一种平台技术,该技术能够以人工合成的DMT为反应中间体,在低于100°C的低温下生产多种高价值的再生单体。该技术旨在通过对工艺变量和原料的最小调整,在同一工艺流程中生产多种产品。

根据该协议,韩国化学技术研究院(KRICT)和Renew System公司正在建设一座年处理能力为1万吨PET的中试规模连续示范工厂。Renew System公司宣布计划在年内完成工艺优化,并为2023年的全面商业化做好准备,届时将完成稳定生产设施的概念设计。

韩国化学工业研究院(KRICT)院长李美惠预测:“这项技术意义重大,它能缓解全球日益严重的废塑料污染问题,并使我们能够从废弃物中获取现有石化产品的原材料——这些产品此前完全依赖进口。这项解聚技术将确保韩国国内塑料化工产业的可持续发展,并助力韩国进军全球市场。”

iNews24 记者 Choi Sang-guk