NREL的新技术将成为实现塑料回收大发展的关键一步

这一突破非常重要，因为塑料垃圾在全球和美国都是一个巨大的问题。事实上，根据NREL的数据，在美国，只有大约5%的废旧塑料被回收利用。

包装材料、容器和其他被丢弃的物品正以令人难以置信的速度填满垃圾填埋场和环境。据NREL称，科学家们估计，到2050年，海洋中的塑料重量将超过鱼类。

由NREL的Gregg Beckham领导的一项合作，包括在该项目中担任NREL博士后的OSU研究员Lucas Ellis，在一个概念验证中结合了化学和生物过程，对混合塑料垃圾进行 “valorize”：意思是提高某物的价值。

这项研究建立在使用化学氧化来分解各种塑料类型的基础上，这种方法是化学工业巨头杜邦公司十年前开创的。

化学工程系助理教授Ellis说：“我们开发了一种技术，利用氧气和催化剂将塑料分解成更小的、生物友好的化学成分。在那里，我们使用了一种生物工程土壤微生物，它能够消耗和‘输送’这些构件，成为一种生物聚合物或先进尼龙生产的组成部分。”

Beckham是NREL的高级研究员，也是生物优化技术使热塑性塑料远离垃圾填埋场和环境联盟（称为BOTTLE）的负责人，他说这项工作提供了一个“处理今天根本无法回收的塑料的潜在入口”。

Beckham解释说，目前的回收技术只有在塑料投入清洁并按类型分离的情况下才能有效运作。

塑料可以由不同的聚合物制成，每一种聚合物都有其独特的化学构成部分。当聚合物化学成分在收集箱中混合，或在某些产品（如多层包装）中配制在一起时，回收变得昂贵，而且几乎不可能，因为这些聚合物在回收之前往往必须被分离。

Ellis说：“我们的工作已经产生了一个可以将混合塑料转化为单一化学产品的过程。换句话说，这是一项回收商可以使用的技术，而不需要按类型对塑料进行分类。”

科学家们将这一过程应用于三种常见塑料的混合：聚苯乙烯，用于一次性咖啡杯；聚对苯二甲酸乙二醇酯，是地毯、聚酯服装和一次性饮料瓶的基础；以及高密度聚乙烯，用于牛奶壶和许多其他消费塑料。

氧化过程将塑料分解成一种混合的化合物，包括苯甲酸、对苯二甲酸和二羧酸，在没有工程土壤微生物的情况下，将需要先进和昂贵的分离方法来获得纯产品。

研究人员设计了这种微生物，即Pseudomonas putida，使其在生物上将混合物输送到两种产品中的一种--聚羟基脂肪酸酯，一种新兴的可生物降解的生物塑料形式，以及beta-ketoadipate，可用于制造性能优越的尼龙。

研究人员说，用其他类型的塑料（包括聚丙烯和聚氯乙烯）尝试这一过程将是即将开展的工作的重点。

“我们所使用的化学催化过程只是一种加速自然发生的过程的方法，所以你可以在几小时或几分钟内分解这些塑料，而不是经过几百年的降解，”共同作者、NREL的博士后研究员Kevin Sullivan说。