英國劍橋大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)研制出一種新型太陽能反應(yīng)堆。該裝置利用廢舊鉛酸蓄電池中提取的廢酸，將飲料瓶、尼龍織物及聚氨酯泡沫等難回收塑料“拆解”，并高效轉(zhuǎn)化為清潔氫氣與高附加值工業(yè)化學(xué)品。此項(xiàng)“太陽能酸光重整技術(shù)”有望破解全球“塑料圍城”難題。相關(guān)研究成果最新發(fā)表于《焦耳》雜志。

新型太陽能反應(yīng)堆工作示意圖。圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

酸解法雖早已用于塑料降解，但業(yè)界長期缺乏一種兼具低成本、可量產(chǎn)且耐強(qiáng)酸腐蝕的光催化劑。本次突破的核心，正是團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種“強(qiáng)韌”的光催化材料：它既能抵御酸液的強(qiáng)烈侵蝕，又能巧妙“變廢為寶”，有效利用原本需中和廢棄的蓄電池廢酸。

最新方法先以廢酸預(yù)處理塑料，打斷其冗長的聚合物鏈，將其解聚為乙二醇等基礎(chǔ)分子片段;隨后在日光照射下，光催化劑將其轉(zhuǎn)化為氫氣與乙酸(食醋主要成分)。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示，該反應(yīng)器產(chǎn)氫效率顯著，乙酸合成選擇性極高，且連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行逾260小時，性能毫無衰減。

該工藝兼容性極強(qiáng)，不僅適用于常規(guī)塑料，更能高效處理尼龍、聚氨酯等現(xiàn)行回收體系難以企及的“硬骨頭”。此外，該技術(shù)不僅兼容高純度試劑酸，更能無縫對接廢舊蓄電池廢酸。全球每年更換的數(shù)以億計(jì)的鉛酸電池中，酸液占比達(dá)20%至40%。新工藝則讓廢酸重獲新生，真正實(shí)現(xiàn)“以廢治廢”。

相較于同類光重整技術(shù)，新工藝成本降低近一個數(shù)量級。團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，該技術(shù)并非意在替代傳統(tǒng)回收體系，而是作為有力補(bǔ)充，專攻當(dāng)前缺乏可行出路的重度污染或混合塑料廢棄物，助力循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)。