全球塑膠污染問題日益嚴重，科學家們正積極尋找更有效的回收方法，近期一項新研究展示了一種突破性的技術，利用空氣中的濕氣來分解塑膠，成功在4小時內回收94%的塑膠成分，這個方法不僅簡單且低成本，還能有效促進塑膠的循環再利用，為環保與永續發展帶來新希望。
當塑膠遇上濕氣
這個技術的核心是透過一種低成本的催化劑，分解常見於食品包裝與飲料瓶的聚對苯二甲酸乙二酯（PET）。在特定條件下，催化劑能破壞 PET 的分子鍵，將其轉化為單體，這些單體是製造塑膠的基本元素，研究團隊發現，只需讓這些分解後的物質暴露於環境空氣，即可透過空氣中的水分完成轉化，最終產生可再利用的原料。
這項技術相較於傳統的塑膠回收方法更加安全、便宜且環保。過去的塑膠回收技術往往需要極端條件，如高溫、高能耗或強溶劑，這不僅增加成本，也可能產生有毒副產品，而這項新技術完全依賴空氣中的水分，避免了有害溶劑的使用，使回收過程更為乾淨且高效。
有副產品，但不多
研究團隊利用了一種鉬（molybdenum）催化劑與活性碳，這兩種材料均價格低廉、無毒且資源豐富。在實驗過程中，研究人員將 PET 塑膠與催化劑及活性碳混合，並加熱至適當溫度，藉此破壞 PET 的化學鍵，接著他們讓分解後的材料暴露在空氣中，僅需少量水分，即可將其轉化為高價值的對苯二甲酸（TPA），這是一種廣泛用於生產聚酯纖維與塑膠的新原料。
這項技術唯一的副產品是乙醛（acetaldehyde），這是一種容易去除且具有商業價值的工業化學品，由於此技術並未使用額外的強溶劑，能大幅減少能源消耗與環境負擔。研究人員表示，即使在相對乾燥的環境下，大氣中仍含有大量水分，這為技術應用提供了穩定的條件。
有望解決塑膠回收的汙染問題
PET 塑膠是全球最常見的塑膠材料之一，廣泛應用於食品與飲料包裝，佔全球塑膠消費量的12%，但 PET 具有極高的耐久性，難以自然分解，成為塑膠污染的主要來源，若無法有效回收，它可能最終流入掩埋場，或降解為微塑膠與奈米塑膠，污染水體與生態環境。
現有的塑膠回收技術雖然已發展多年，但仍面臨高成本與高能耗的挑戰，例如，許多方法需要在極端高溫下進行，或使用昂貴且稀有的催化劑，如鉑（platinum）與鈀（palladium），這些都使回收成本增加。此外，傳統技術通常需要事先分類塑膠，並在回收過程中使用強溶劑，導致額外的環境污染。
相比之下，這項新技術的優勢在於能夠選擇性地回收聚酯類塑膠，無需繁瑣的前處理步驟，也不需要高溫與強溶劑，降低了整體回收成本。研究團隊指出，這種方法在實際測試中表現優異，不僅適用於純 PET 塑膠，甚至可處理混合塑膠垃圾，如塑膠瓶、紡織品與顏色塑膠，並將其轉化為無色的 TPA，為塑膠回收產業提供更具經濟效益的解決方案。
Northwestern chemists developed a non-toxic, solvent-free method to break apart PET plastic using an affordable catalyst + moisture from the air. No harsh chemicals, just sustainable #recycling! 🔬 Learn more: https://t.co/f3h2j25oPx pic.twitter.com/z9gj6kccIH
朝向工業應用邁進
目前，這項技術已在實驗室測試階段取得成功，研究團隊計劃進一步擴展至工業應用，以確保其能夠有效處理大規模塑膠廢棄物。他們認為，這項技術的發展將有助於降低全球塑膠污染，並促進塑膠產業邁向更具永續性的循環經濟模式。
這項研究已發表於英國皇家化學學會（Royal Society of Chemistry）旗下的期刊《Green Chemistry》，並獲得環保與材料科學界的高度關注，隨著技術的進一步發展，可望為塑膠回收領域帶來突破。