美國能源部的國家能源技術實驗室（NETL）正在測試一種新方法，以應對不斷上升的塑料廢物問題。該研究專注於將塑料與煤和生物質結合，通過一種稱為蒸汽氣化的過程來處理這些廢物。這種方法可以生成富氫的合成氣，這是一種多用途的燃料和化學原料，可能有助於解決能源和環境問題。該項目由平王（Ping Wang）及其NETL團隊主導，他們認為這種方法能提供更高效且經濟的路徑，從廢棄塑料中回收能源。
塑料為什麼如此難以重用？如今，大部分被丟棄的塑料廢物主要由低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）組成。LDPE通常用於製作袋子、容器和包裝材料，而HDPE則用於瓶子、管道和食品容器。這些材料在一次性產品中的廣泛使用導致其迅速積累，回收選擇極為有限。平王指出：「塑料廢物管理正日益成為全球關注的焦點，亟需解決。」根據一項估算，在過去六十年中，全球產生了63億噸塑料廢物，其中60%積累在填埋場和自然環境中。對於填埋場中塑料廢物的不當管理，造成了嚴重的環境問題，如地下水污染和衛生相關問題。
塑料在氣化過程中面臨重大挑戰，主要是因為其低熔點導致顆粒相互黏附，從而堵塞反應器。此外，塑料在達到均勻顆粒大小之前，還需要耗能的破碎和研磨。更糟的是，塑料在加熱過程中會產生大量焦油，降低過程效率。NETL團隊相信，將塑料與煤廢料共同氣化可以解決許多問題。煤廢料中含有的堿金屬和堿土金屬可以作為天然催化劑，促進焦炭氣化並減少焦油生成，使過程更加順暢和高效。研究人員表示，他們可以通過將塑料與煤和生物質混合來細調過程，以生成更高質量的合成氣。
這種聯合氣化的靈活性意味著該技術可以根據不同的廢物流進行調整，操作人員可以根據可用資源優化燃料產量。研究人員還指出，與煤相關的廢物是一個有吸引力的選擇，因為它們可以降低處理成本，同時抵消來自採礦殘留物的環境影響。將塑料廢物轉化為富氫的合成氣，可能會改變社會對丟棄材料的看法。塑料不再是長期的污染物，而可以成為一種有價值的能源和化學品來源。平王補充道：「我們的研究結果展示了聯合氣化的靈活性，允許對合成氣特徵進行精確調整，以適應特定的下游應用。」從塑料中恢復能源還可以防止珍貴自然資源的流失。由於大多數塑料是由石油和天然氣製成的，將其回收為氫氣和合成氣有助於回收其內嵌的能源含量，這可以減少對化石燃料的依賴，同時應對日益嚴重的塑料污染危機。相關研究結果已發表在《燃料》期刊上。
