塑膠回收分類大幅簡化，新型催化劑高效分解多種廢塑膠
塑膠種類繁雜，每種都有不同化學性質與回收工法，因此前端分選往往需投入大量成本。最近美國西北大學領導的研究開發出革命性「無分揀塑膠回收」技術，能藉專門設計的催化劑在單一步驟處理多類型廢塑膠，轉化為高價值化學品與燃料。
該技術有望大幅簡化塑膠回收流程、降低成本並提高回收率，為解決全球塑膠污染打開新道路。
聚烯烴（polyolefin）是全球最常見塑膠製品，全球每年生產超過 2.2 億噸聚烯烴產品，但 2023 年《自然》 期刊報告指出，全球聚烯烴回收率不到 1～10％，其中一個原因是聚烯烴結構高度穩定，分子難斷裂，回收再利用效率存在挑戰。
但最近西北大學團隊帶來以最小能量獲取最大價值產品的優雅方法，不只找到分解聚烯烴突破口，還有望解決麻煩的塑膠分類事前作業。
研究人員開發出一種基於鎳的新型廉價催化劑，能選擇性分解聚烯烴高分子化合物，包括日常生活最常見的聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）製品（塑膠袋、吸管、垃圾桶、洗衣袋、針筒、清潔用品瓶、電器製品等），以及常被稱為毒塑膠的聚氯乙烯（PVC）。
免分類塑膠回收的未來？
不同類型塑膠具不同特性和熔點，因此回收進入分解程序前仍需仔細分揀各類型塑膠，新技術亮點在於不需事先逐一分選塑膠廢料，只需利用具選擇性的新型催化劑與程式控制（如溫度/時間梯度、切換溶劑），就能在單一步驟（或單一反應容器）內依序或同步處理不同聚合物，分解路徑互不干擾。
團隊表示，新型催化劑像高度專業的手術刀，能優先切斷碳－碳鍵，當分支聚烯烴與無分支聚烯烴混在一起，該催化劑可選擇性分解前者。此外，新型催化劑具前所未有的活性和化學穩定性，就算面對 PVC 等有毒塑膠也能承受副產品腐蝕。
對塑膠回收業者來說，這代表新型催化劑能直接處理大量未分類的聚烯烴廢物，將低價值聚烯烴轉變成高價值液體油、蠟化學品，如潤滑劑、燃料、蠟燭，降低昂貴的前端分選成本，同時為難以回收的軟包材、彩膜提供新出路。
人類活動每年塑膠產量預計在未來數十年飆升，新技術有望應用於大規模工業回收設施，提升回收產品純度與回收效率。
新論文發表在《Nature Chemistry》期刊。
（首圖來源：pixabay）