剑桥大学的研究人员开发了一种太阳能驱动的反应器，能够将难以回收的塑料废物分解并转化为清洁氢燃料，其研究成果已发表在知名期刊《Joule》上。该团队设计的太阳能反应器，利用从废旧汽车电池中回收的硫酸，来处理饮料瓶、尼龙纺织品和聚氨酯泡沫等塑料废物。这种方法被称为“太阳能驱动的酸光重整”（solar-powered acid photoreforming），研究人员希望借此为解决全球塑料废物问题提供一条新路径。
据团队介绍，他们开发出了一种特别坚固的光催化剂，能够耐受强酸的高度腐蚀性环境，同时有效利用原本会被直接丢弃的废旧汽车电池酸液。领导这项研究的剑桥大学Yusuf Hamied化学系教授Erwin Reisner表示：“这个发现几乎是意外的。我们之前一直认为酸在太阳能驱动的系统中完全无法使用，因为它会把一切都溶解掉。但我们开发的光催化剂竟然没有被腐蚀——突然间，一个全新的反应世界就此打开了。”
这项发现有望为现有的化学回收方法提供一种成本更低、更可持续的替代方案。该研究的主要作者、Reisner研究组的博士生Kay Kwarteng在开发这种光催化剂的过程中，特别强调了整个过程的循环经济特性：“这其实是一种被浪费的资源。如果我们能在酸被中和处理之前就收集起来，就能反复利用它来分解塑料。这是一个真正的双赢，既避免了中和酸液带来的环境成本，又能让它发挥作用，产生清洁氢气。”
具体过程是：先用废旧汽车电池中的硫酸对塑料进行预处理，将长链聚合物分解成乙烯乙二醇等化学单体；随后在阳光照射下，光催化剂将这些单体转化为氢气和醋酸。在实验室条件下，该反应器不仅氢气产量较高，而且能够连续稳定运行超过260小时而性能几乎没有衰减。
Kwarteng表示，这只是坚实的第一步，但真正的挑战还在后面：“现在的问题在于工程化——我们如何建造一套能够连续运行、并处理真实世界复杂废物的反应器系统？”
目前，该团队已在剑桥企业（Cambridge Enterprise）和UKRI影响加速账户的支持下，着手将这项技术推向商业化。虽然这一工艺不会完全取代传统的塑料回收方式，但可以作为重要补充，尤其适用于那些受污染或混合难以处理的塑料，为它们提供一条可循环利用的出路。
Reisner教授总结道：“我们并不是承诺要解决全球塑料问题，但这项研究表明，废物确实可以变成资源。利用阳光和废弃电池酸，从塑料废物中创造出有价值的东西，这是一个非常有前景的过程。”
原文链接：
https://www.enlit.world/library/car-battery-acid-and-plastic-waste-turned-into-clean-hydrogen
作者：Pamela Largue
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