플라스틱 폐기물을 귀중한 토양 첨가제로 전환

[아름이]

플라스틱 폐기물을 귀중한 토양 첨가제로 전환
University of California, Riverside, 방법은 플라스틱 및 옥수수 폐기물에서 유용한 숯을 생성합니다.
날짜:
2023년 1월 9일
원천:
캘리포니아 대학교 - 리버사이드
요약:
화학 및 환경 공학자들은 플라스틱 폐기물을 질량 1g당 약 400제곱미터의 엄청난 표면적을 가진 매우 다공성인 숯 형태로 변환하는 방법을 자세히 설명했습니다. 농지의 수분 보유 및 통기를 개선하기 위해 잠재적으로 토양에 추가될 수 있습니다.

캘리포니아 대학(University of California), 리버사이드(Riverside)의 과학자들은 종종 하천과 강을 막고 바다를 오염시키는 매년 생산되는 수억 톤의 플라스틱 폐기물에 대한 용도를 찾는 데 한 걸음 더 다가갔습니다.

최근 연구에서 UCR 화학 및 환경 공학 조교수인 Kandis Leslie Abdul-Aziz와 그녀의 동료들은 플라스틱 폐기물을 표면적이 약 400제곱미터에 달하는 매우 다공성인 목탄 또는 숯으로 변환하는 방법을 자세히 설명했습니다. 질량 그램당 미터.

이러한 숯은 탄소를 포획하고 잠재적으로 토양에 추가되어 토양 수분 보유 및 농지의 통기를 개선할 수 있습니다. 그것은 또한 자연적으로 분해되면서 토양을 비옥하게 할 수 있습니다. 그러나 Abdul-Aziz는 농업에서 그러한 숯의 유용성을 입증하기 위해 더 많은 작업이 수행되어야 한다고 경고했습니다.

UC Riverside의 Marlan and Rosemary Bourns 공과대학에서 플라스틱에서 숯으로의 공정이 개발되었습니다. 두 가지 일반적인 유형의 플라스틱 중 하나와 옥수수 폐기물(통칭 옥수수 스토버로 알려진 남은 줄기, 잎, 껍질 및 속)을 혼합하는 작업이 포함되었습니다. 그런 다음 혼합물을 열수 탄화로 알려진 과정인 고도로 압축된 뜨거운 물로 조리했습니다.

다공성 숯은 스티로폼 포장에 사용되는 플라스틱인 폴리스티렌과 물병과 소다수 병을 만드는 데 일반적으로 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 사용하여 생산되었습니다.

이 연구는 식수에서 오염 물질을 걸러내는 데 사용되는 활성탄을 만들기 위해 옥수수 스토버만을 사용하려는 이전의 성공적인 노력을 따랐습니다. 이전 연구에서 수산화칼륨으로 활성화된 옥수수 대만으로 만든 숯은 테스트 물 샘플에서 오염 물질 바닐린의 98%를 흡수할 수 있었습니다.

후속 연구에서 Abdul-Aziz와 그녀의 동료들은 옥수수 대와 플라스틱의 조합으로 만든 활성탄이 효과적인 수처리 매체가 될 수 있는지 알고 싶었습니다. 그렇다면 플라스틱 폐기물은 수질 오염을 정화하기 위해 재활용될 수 있습니다. 그러나 혼합물로 만든 활성탄은 테스트 물 샘플에서 바닐린의 약 45%만 흡수하여 물 정화에는 효과가 없다고 그녀는 말했습니다.

"우리는 재료의 표면에 여전히 약간의 잔류 플라스틱이 있을 수 있다는 이론을 세웠는데, 이는 표면에서 이러한 (바닐린) 분자 중 일부의 흡수를 막고 있습니다."라고 그녀는 말했습니다.

그럼에도 불구하고 플라스틱과 식물 바이오매스 폐기물을 결합하여 다공성이 높은 목탄을 만드는 능력은 "차르 및 활성탄을 생산하기 위한 플라스틱 및 옥수수 스토버의 공동 열분해의 시너지 및 길항 효과"라는 논문에 자세히 설명된 바와 같이 중요한 발견입니다. ACS 오메가 저널에 게재되었습니다 . 주 저자는 현재 Harvey Mudd College의 강사인 전 UCR 박사 과정 학생인 Mark Gale입니다. UCR 학부생인 Peter Nguyen이 공동 저자이고 Abdul-Aziz가 교신 저자입니다.

Abdul-Aziz는 "이것은 표면적이 매우 높은 물질이기 때문에 매우 유용한 바이오차가 될 수 있습니다."라고 말했습니다. "그래서 우리가 숯에서 멈추고 활성탄으로 바꾸지 않는다면 그것을 활용할 수 있는 유용한 방법이 많이 있다고 생각합니다."

플라스틱은 본질적으로 환경에 축적되는 고체 형태의 석유로, 그곳에서 오염되고, 얽히고, 질식하여 부주의하게 플라스틱을 섭취하는 물고기, 새 및 기타 동물을 죽입니다. 플라스틱은 또한 미세 입자로 분해되어 우리 몸에 침투하여 세포를 손상시키거나 염증 및 면역 반응을 유발할 수 있습니다.

불행하게도, 석유로 새 플라스틱을 만드는 비용보다 사용한 플라스틱을 재활용하는 비용이 더 많이 듭니다.

Abdul-Aziz의 실험실은 재활용에 대해 다른 접근 방식을 취합니다. 플라스틱 및 식물 바이오매스 폐기물과 같은 유해한 폐기물을 귀중한 상품으로 업사이클링하여 경제에 다시 투입하는 데 전념합니다.

그녀는 "플라스틱을 (바이오매스와 함께) 던지고 숯을 사용하여 토양을 개선할 수 있을 때 우리는 플라스틱 재활용에 대해 불가지론적인 접근 방식을 갖고 있는 것 같다"고 말했다. "그게 우리가 생각하는거야."

출처 : https://www.sciencedaily.com/