2017年第10期能源報導- 技術前沿
期別
2017年第10期
頁次
1
單元
技術前沿
標題
循環經濟發燒--穀類廢棄物變身塑膠減碳關鍵
內容 撰文/劉光哲(台灣經濟研究院助理研究員)

我們的日常生活,圍繞著許多塑膠製品。如飲料罐、酒瓶、洗髮精容器等(俗稱為寶特瓶),就是塑膠7大類之首的PET製成。PET以石化能源為原料,生產時每公噸將耗掉超過4公噸的二氧化碳,以全世界1年約生產5,000萬噸的PET塑料推估,每年碳排放超過2億噸!

過往研究顯示,以有機物製成的PEF(Polyethylene Furanoate,聚喃二甲酸乙二酯)可取代PET,但PEF製造過程仍會產生大量碳排。史丹佛大學研發將「碳酸鹽」納入製程,是否真能扭轉PEF的碳排宿命?

高碳排、無法分解的PET,已有研究發現可以用有機物為原料的FDCA(2,5-Furandicarboxylic acid)製成可分解的PEF來取代。但FDCA製造過程中使用穀類糖漿製造的果糖為原料,需要大量的土地、肥料和水資源,不但衍生大量碳足跡,也和糧食生產形成競爭關係。

為此,美國史丹佛大學化學系的研究團隊將FDCA的果糖原料改為穀類廢棄物(玉米莖、麥稈、稻稈、雜草等)製成的糠醛,以不可食用的有機物為原料,也讓PEF脫離排擠糧食生產的惡名。

但是在FDCA製程中,以糠醛結合二氧化碳製造FDCA,需要使用極危險的化學品,價格昂貴且耗費大量能源。史丹佛團隊改用溫和的碳酸鹽來解決問題,將碳酸鹽和二氧化碳、糠醛的衍生物糠酸混合,加熱到200°C後5小時,89%的熔鹽混合物已經轉化為FDCA!

史丹佛大學的研究搭配循環經濟概念,可以顯著降低溫室氣體排放,不但減少能源耗用,還可形成碳循環!因為PEF生產過程中所需的二氧化碳,可從燃煤電廠或其他工廠排放的廢氣中取得,PEF產品則可經由回收或焚燒變回二氧化碳,由植物再吸收,讓塑膠生產過程更減碳。通訊作者化學系助理教授卡南(Matthew W. Kanan)說:「我們的目標是以二氧化碳產製的塑膠取代石化產品,如果製作過程還能減少非再生能源的使用,更可以大幅降低塑膠工業的碳足跡。」

為促使PEF塑料生產技術的商業化,目前研究團隊仍持續進行合成PEF測試,研究可大量減少溫室氣體排放的可能,並試圖量化碳足跡。卡南說,塑膠原料的改變只是成功製造低碳可回收塑膠的第一步,但卻是關鍵性的一步!

§ 將此頁分享至 
  

親愛的能源報導讀者:
感謝您對於「能源報導」支持,為能更確實掌握您的需要,麻煩您看完此篇文章後協助回答下列問題,謝謝您的合作,並祝身體健康,事事順心。
請問此篇文章您覺得如何?
很滿意 滿意 普通 不滿意 非常不滿意  其他建議   驗證圖碼點擊刷新   
 
延伸閱讀
...更多   
關閉 
 
目前能源報導已移至http://energymagazine.tier.org.tw/
請前往新站閱讀文章,舊站不再更新。