澳洲阿德萊德大學研究團隊近日發佈最新研究，探討利用太陽能將廢塑膠轉化為氫氣、合成氣及其他工業化學品的創新方法。此舉旨在同時應對塑膠污染與清潔能源短缺這兩大全球性挑戰。研究由阿德萊德大學博士生 Xiao Lu 領導，相關成果已發表於《Chem Catalysis》期刊。 研究指出，全球每年塑膠產量已超過 5 億噸，其中數百萬噸最終流入自然環境。與此同時，減排壓力持續增大，尋找能取代化石燃料的清潔能源方案亦變得迫切。
在此背景下，研究團隊認為，富含碳與氫的廢塑膠不應僅視為環境負擔，亦可重新定義為可利用資源。
太陽能驅動光重組技術原理
这项技術路徑稱為「太陽能驅動光重組」。其基本原理是借助對光敏感的光催化劑，在相對較低溫度下分解塑膠，並在此過程中產生氫氣及其他具工業價值的化學產物。其中，氫氣可在使用端實現零排放，被視為重要清潔燃料之一。相較傳統水分解製氫，此法所需能源更低，因塑膠材料較易被氧化。 研究團隊表示，此技術在未來大規模應用方面具較高可行性。近期的實驗結果顯示，部分系統已取得較高產氫效率，能同時生成醋酸與石化範圍的碳氫化合物；部分裝置甚至連續運作超過 100 小時，並展現持續改善的穩定性與效率。
然而，研究人員亦坦言，此技術距廣泛落地仍有不小距離。主要障礙在於廢塑膠本身成分複雜，不同類型塑膠在轉化過程中的表現並不相同，而捕獲劑、穩定劑等添加劑亦可能干擾反應。因此，要提升整體效能與最終產物品質，高效的分類與預處理環節仍不可或缺。 此外，如何設計效能更強的光催化劑，亦是當前研究攻關重點。此類材料不僅需具高選擇性，還須在複雜、腐蝕的化學環境中保持耐久性，避免隨時間推移導致效率衰減。
按研究人員的說法，目前實驗成果與實際應用之間仍存明顯差距，後續需更穩健的催化劑與更成熟的系統設計，方能令此技術在效率與經濟性上同時滿足產業需求。 除了反應過程本身，產物分離同樣是難題。由於該過程常產生氣體與液體的混合產物，後續純化通常需耗費較多能源，從而削弱整體可持續性。為解決這些問題，研究人員建議採取更系統化的綜合方案，將催化劑設計、反應器工程與整體系統優化結合，並進一步探索連續反應器、太陽能與熱能或電能耦合的系統，以及更高水準的過程監測手段。
