美國奧克里奇國家實驗室（ORNL）研究人員發現了一種將全球最常見的塑料廢物轉化為汽油和柴油燃料的新方法。聚乙烯是一種常見的聚合物，廣泛用於製造購物袋、廚房切菜板及其他消費品。通過專門的熔鹽處理，聚乙烯中的長聚合物鏈被分解為燃料級分子。目前，其他已知的方法使用高熱來分解塑料，但這種新技術則能在約 200°C（392°F）的溫度下實現相同的效果，從而使整個轉化過程更加便宜且能耗更低。
傳統上，將塑料轉化回石油需要一種名為熱解的能量密集型過程，該過程需要高達 500°C（932°F）或以上的溫度來打破堅固的分子鍵。ORNL 團隊採取了不同的方法，將塑料廢物放入含有氯化鋁的熔鹽混合物中。這些化合物在惡劣反應條件下仍然保持穩定，令人矚目的是這種鹽混合物本身，它既是反應的舞臺，也是推動反應的工具。最終，該過程在「溫和條件」下產生了 60% 的汽油，簡化了舊方法的複雜性，並且不需要昂貴的貴金屬、有機溶劑或持續的外部氫氣供應。
為了探索塑料轉化的具體時刻，研究人員使用先進的成像和原子追蹤技術來監測化學反應。根據研究，利用中子散射和同位素標記來追蹤長鏈分解為高能量密度燃料的過程。此外，軟 X 射線光譜和核磁共振顯示，鋁原子與聚合物結合，驅動反應。進一步研究發現，鋁原子創造了高酸性熱點，強力地將長聚合物鏈切割成更小的部分。這些分子運動揭示了結果的明顯差異：較簡單的鏈條持續產生類汽油燃料，而更複雜的結構則重組為類柴油燃料。這些技術共同提供了一個高解析度的路線圖，展示了廢塑料如何成功演變為各行業的高級燃料。
儘管這一系統無需化學啟動劑即可啟動，但仍需進一步改進。目前的鋁基鹽吸濕性強，意味著它會從空氣中吸收水分，這可能會損壞其穩定性。研究人員正在尋找方法來捕捉或保護這些鹽，以便使其更耐用，適合長期工業使用。如果能夠擴大規模，當前困擾填埋場的塑料廢物將有助於可持續生產燃料。全球正面臨塑料浪潮，如果不加以控制，預計到 2060 年，廢物水平將幾乎增加三倍。正如博士後研究員李奇秋所指出，聚合物原料在消費者廢物中豐富可得，而我們的催化劑系統成本非常低廉。這項進展對於行業來說可能是個好消息。未來，這個鋁基系統有可能成為高級交通和工業燃料的大規模生產的強大且具成本效益的選擇。
