과학자들이 플라스틱 폐기물을 비누로 바꾸는 새로운 재활용 방법

획기적인 발견으로 연구자들은 우유팩, 식품 용기, 비닐봉지 등에서 흔히 발견되는 일상적인 플라스틱을 직접 비누로 변환하는 독특한 방법을 공개했습니다. 버지니아 공대 팀이 개척한 이 혁신적인 기술은 널리 사용되는 플라스틱인 폴리에틸렌과 비누의 전구체인 지방산 사이의 놀라운 분자 유사성에 달려 있습니다.

폴리에틸렌과 지방산은 모두 긴 탄소 사슬로 구성됩니다. 그러나 지방산은 사슬 끝에 추가 원자 그룹을 가지고 있습니다. 이러한 유사성을 인식한 버지니아 공대 화학 부교수인 Guoliang "Greg" Liu는 폴리에틸렌을 지방산으로 전환시키는 가능성에 대해 이론을 세웠습니다. 후속 단계에서는 비누가 생성됩니다.

문제는 광범위한 폴리에틸렌 사슬을 더 짧은 부분으로 효율적으로 단편화하는 것이었습니다. Liu의 유레카 순간은 겨울 저녁 벽난로 옆에서 찾아왔습니다. 피어오르는 연기를 관찰하면서 그는 통제된 환경에서 폴리에틸렌이 불완전 연소될 경우 "연기"의 구성 요소에 대해 고민했습니다.

이러한 사고 방식으로 인해 오븐과 유사한 특수 반응기가 탄생하게 되었습니다. 이 반응기 내부에서 폴리에틸렌은 온도 구배 열분해라는 과정을 거칩니다. 오븐 바닥은 폴리머 사슬을 끊을 수 있을 만큼 높은 온도에 도달하는 반면, 상단은 더 이상의 분해를 멈출 수 있을 만큼 충분히 차가운 상태를 유지합니다. 그 결과 물질은 왁스, 더 구체적으로는 "단쇄 폴리에틸렌"과 유사했습니다.

이 발견은 플라스틱을 비누로 업사이클링하는 여정의 초기 단계를 의미합니다. 비누화를 포함한 몇 가지 단계를 더 통합하여 팀은 플라스틱에서 추출한 세계 최초의 비누를 만들었습니다. 새로운 촉매제나 복잡한 절차에 의존하지 않고 플라스틱 업사이클링을 위한 새로운 길을 제시하는 그들의 연구 결과는 최근 권위 있는 저널 사이언스(Science)에 게재되었습니다.

흥미롭게도 폴리에틸렌이 프로젝트의 영감이 되었지만 업사이클링 방법은 또 다른 널리 사용되는 플라스틱인 폴리프로필렌과도 호환됩니다. 이러한 호환성은 이 두 플라스틱을 분리할 필요가 없음을 의미하며, 이는 오염을 방지하기 위해 세심한 플라스틱 분류가 필요한 현재의 일부 재활용 기술에 비해 상당한 이점입니다.

업사이클링 기술의 눈에 띄는 특징 중 하나는 플라스틱과 열만 있으면 되는 단순성입니다. 이러한 단순성은 비용 효율성을 향상시키고 환경에 미치는 영향을 최소화합니다. 잠재적인 경제적 생존 가능성과 플라스틱 오염에 맞서야 하는 긴급한 필요성을 고려하여 Liu는 이 기술이 전 세계 재활용 시설에서 채택될 것으로 예상하고 있습니다. 이는 소비자가 지속 가능한 비누 제품에 접근할 수 있는 길을 열어줌과 동시에 매립지의 플라스틱 폐기물을 줄일 수 있습니다.

결론적으로, 플라스틱을 비누로 바꾸는 것은 경제적으로 실행 가능한 해결책을 제시할 뿐만 아니라 플라스틱 오염과의 전쟁에서 유망한 시작을 의미합니다.

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