食盐 - 引发塑料化学品回收革命的重要成分

拉布纳瓦兹和他的同事们发现，氯化钠--食盐--可以胜过目前正在探索的、有助于回收塑料的昂贵得多的材料。

"这真是令人兴奋，"拉布纳瓦兹说。"我们需要简单、低成本的解决方案来解决塑料回收这样的大问题。"

尽管塑料在历史上一直被宣传为可回收材料，但现实情况是，美国近90%的塑料垃圾最终被填埋、焚烧或污染环境。塑料变得如此一次性的原因之一是，从回收利用中回收的材料没有价值到需要花费金钱和资源来获取它们。

根据研究小组的预测，食盐可以扭转经济形势，大幅降低热解回收过程的成本。尽管拉布纳瓦兹预计食盐会产生影响，因为它的导热性能很好，但他还是对食盐的效果感到惊讶。他相信，他的团队才刚刚开始挖掘盐的潜力。这项工作已经得到了工业界大人物的关注。事实上，这项研究得到了包装消费品公司ConagraBrands的部分支持。美国农业部和MSUAgBioResearch也为这项工作提供了资助。

物有所值的催化剂

热解是一种将塑料分解成更简单的碳基化合物混合物的过程，这种混合物有三种形式：气体、液态油和固态蜡。

拉布纳瓦兹说，蜡成分通常是不受欢迎的，但在目前的热解方法中，按重量计算，它可能占到产品的一半以上。即使在使用催化剂的情况下也是如此，虽然催化剂很有用，但在管理废塑料的过程中，催化剂往往有毒或过于昂贵。

例如，铂具有非常诱人的催化特性，因此被用于催化转换器，以减少汽车的有害气体排放。但它的价格也非常昂贵，这也是盗贼偷窃三元催化转换器的原因。

拉布纳瓦兹说，虽然匪徒不太可能从闷热的热解反应器中抢走铂基材料，但试图用这些催化剂回收塑料仍需要巨额投资--数百万甚至数亿美元。而目前催化剂的效率还不足以证明这笔费用的合理性。

在早期的研究中，拉布纳瓦兹和他的团队发现氧化铜和食盐可以作为催化剂分解一种叫做聚苯乙烯的塑料。现在，他们已经证明仅用食盐就能消除聚烯烃热解过程中产生的蜡副产品--聚烯烃是占塑料垃圾60%的聚合物。

与拉布纳瓦兹一起参与这个项目的还有农业与自然资源学院副教授克里斯托弗-萨夫隆（ChristopherSaffron）、访问学者穆罕默德-谢克（MohamedShaker）和MSU博士生维卡什-库马尔（VikashKumar）。

当使用食盐作为催化剂热解聚烯烃时，研究小组生产出的大部分是液态油，其中含有与柴油燃料中类似的碳氢化合物分子。研究人员表示，盐催化剂的另一个好处是可以重复使用。只需用水清洗获得的油，就可以回收盐。

研究人员还表明，食盐有助于热解金属化塑料薄膜，这种薄膜常用于食品包装，如薯片包装袋，目前还没有回收利用。

虽然纯食盐的性能没有超过研究小组也用金属化薄膜测试过的铂-氧化铝催化剂，但结果相似，而且食盐的成本只是后者的一小部分。

不过研究人员强调说，金属化薄膜虽然有用，但本质上存在问题。他憧憬着一个不再需要这种薄膜的世界，这就是为什么他的团队也在努力用更可持续的材料来取代它们。

该团队还将继续努力推进其热解项目。例如，该团队尚未完全确定食盐热解气体产物的特性。拉布纳瓦兹相信，团队可以改进这种方法，使液体产品中含有比作为燃料燃烧更有价值的化学物质。

尽管如此，该团队的新食盐战术的早期回报还是令人鼓舞的。根据一项快速、初步的经济分析，该团队估计一个商业热解反应器只需添加食盐，其利润就能增加两倍。