폴리스티렌을 재활용하는 새로운 방법

[아름이]

폴리스티렌을 재활용하는 새로운 방법
날짜: 2022년 8월 23일
원천: 버지니아 공대
요약:
해양 쓰레기와 넘쳐나는 매립지는 우리가 환경에 버리는 플라스틱 쓰레기에 대한 광범위한 관심을 불러일으켰습니다. 이에 대응하여 전 세계 지역 사회는 줄이기, 재사용 및 재활용하기 위해 열심히 노력하고 있습니다. 하지만 재활용할 수 있다는 것은 무엇을 의미합니까? 연구팀은 플라스틱 재활용의 지평을 넓히기 위해 노력하고 있습니다.

해양 쓰레기와 넘쳐나는 매립지는 우리가 환경에 버리는 플라스틱 쓰레기에 대한 광범위한 관심을 불러일으켰습니다. 이에 대응하여 전 세계 지역 사회는 줄이기, 재사용 및 재활용하기 위해 열심히 노력하고 있습니다. 하지만 재활용할 수 있다는 것은 무엇을 의미합니까? 이과대학 화학과 부교수인 Guoliang "Greg" Liu가 이끄는 연구팀은 플라스틱 재활용의 영역을 확장하기 위해 노력하고 있습니다.

우리 중 많은 사람들은 아무 생각 없이 금속 캔이나 유리병을 재활용 쓰레기통에 버리는 것을 편안하게 생각합니다. 하지만 플라스틱은 조금 다릅니다. 모든 재활용 공장이 모든 유형의 플라스틱을 처리할 수 있는 것은 아닙니다. 플라스틱 재료의 화학적 성질과 구조가 다양하고 종류별로 특정한 재활용 절차가 필요하기 때문입니다.

완벽한 세상에서는 상상할 수 있는 모든 종류의 플라스틱을 처리할 수 있는 장비를 갖춘 재활용 공장이 전 세계에 있을 것입니다. 그러나 일부 플라스틱은 재활용하기가 매우 어렵고 아직 이를 처리하기 위한 효과적이고 실용적인 기술을 개발하지 않았기 때문에 우리는 아직 거기에 도달하지 못했습니다.

폴리스티렌은 그러한 도전적인 재료 중 하나입니다. 스티로폼의 주요 구성 요소로 가장 잘 알려진 폴리스티렌은 널리 사용되지만 거의 재활용되지 않습니다. 많은 시립 재활용 시설은 거주자(블랙스버그 거주자 포함)에게 폴리스티렌을 가정용 재활용 쓰레기통에 버리지 않도록 지시합니다.

현재, 폴리스티렌을 재활용하는 주요 방법은 경제적으로 실행 가능한 공정을 만들기에 너무 품질이 낮은 제품을 생산합니다. 즉, 재활용 공장이 폴리스티렌을 대규모로 재활용하려고 할 경우 정부 보조금과 같은 재정적 지원이 필요하거나 운영 자금이 고갈되어 폐쇄될 위험이 있습니다.

이 문제에 대한 한 가지 해결책은 재활용 프로세스를 개선하여 경제적으로 실행 가능하거나 더 좋게는 경제적으로 매력적이 되도록 하는 것입니다. 고분자 화학 분야의 경험과 Macromolecules Innovation Institute의 계열사로서 Liu가 그의 팀을 이끌 수 있었던 것은 바로 이것이었습니다.

최근 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences ) 에 발표된 논문 에서 팀은 폴리스티렌을 재활용하거나 더 정확하게는 "업사이클링"하는 새로운 방법을 제시합니다. 물질을 자외선에 노출시키고 화학 촉매를 첨가함으로써 이 방법은 대단히 유용한 디페닐메탄(DPM)이라는 생성물을 생성합니다. DPM은 의약품 개발, 폴리머 제조의 전구체로 사용되며 소비자 제품의 향료로도 사용됩니다. 중요한 것은 DPM은 현재 재활용 폴리스티렌으로 만들 수 있는 다른 재료보다 10배 높은 시장 가격을 가지고 있다는 것입니다.

연구원들은 조사를 한 단계 더 발전시켰습니다. 그들은 이 새로운 방법이 그들이 추구하는 경제적 생존력을 달성할 수 있는지 확인하기를 원했습니다. 버지니아 공대의 화학자들은 산타클라라 대학교 및 동베이 금융경제 대학교의 비즈니스 전문가들과 팀을 이루어 재활용 방법이 전반적으로 얼마나 수익성이 있을지 결정하기 위한 분석을 실행했습니다. 그들의 결과는 DPM이 매우 높은 경제적 가치를 가지고 있기 때문에 폴리스티렌을 수집하고 처리하는 비용이 충분히 정당화될 수 있음을 보여주었습니다.

이 새로운 재활용 방법은 매립지로 가거나 플라스틱 오염이 되는 대신 폴리스티렌이 수집되어 재활용되도록 장려할 것입니다.

Liu는 "사람들이 플라스틱 폐기물과 같은 큰 글로벌 문제가 여러 솔루션을 가질 수 있고 아마도 수요가 많다는 것을 깨닫는 것이 중요하다고 생각합니다."라고 말했습니다. "Virginia Tech의 우리는 큰 퍼즐에 작은 조각을 기여하고 세상에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 솔루션을 제공할 수 있습니다."

출처 : https://www.sciencedaily.com/