단일 용기, 값싼 알루미늄 염
오크리지 국립연구소 연구진이 비닐봉지, 병, 도마에 쓰이는 플라스틱인 폴리에틸렌을 한 단계로 휘발유·디젤 유사 연료로 전환하는 공정을 개발했다. 용융 알루미늄 기반 염이 촉매와 용매 역할을 동시에 하므로 반응에 수소 첨가, 추가 용매, 귀금속 촉매가 필요 없다. 200도 이하에서 작동하며, 오늘날 산업 규모에서 쓰이는 고온 열분해 및 수소화 분해보다 훨씬 온화한 조건이다.
폴리에틸렌 재활용이 어려운 이유
폴리에틸렌은 플라스틱 폐기물의 상당 부분을 차지하며 유용한 분자로 다시 분해하기 어렵다. 기계적 재활용은 몇 번의 주기 후 더 낮은 등급의 소재를 생산하고, 화학적 경로는 석유로 만든 신재 플라스틱과 비용 경쟁에 어려움을 겪어 왔다. 오크리지의 접근법은 정유 공장이 이미 처리하는 것과 같은 부류의 분자인 액체 알칸을 생산하므로 기존 설비로도 결과물을 처리할 수 있다. 연구팀은 이 반응을 '니트(neat)'라고 설명하는데, 이는 단일 용기 시스템에서 통상 첨가 용매와 금속 촉매가 하는 역할을 용융 매질이 대신한다는 뜻이다.
실험실 벤치에서 플랜트로
이 연구는 9월 21일 사이언스데일리가 보도했다. 유망한 화학이라도 저절로 규모가 커지지는 않는다. 다음 과제는 염 혼합물이 연속 흐름에서 어떻게 거동하는지, 혼합되고 오염된 플라스틱 원료에 어떻게 대응하는지, 수천 시간 운영 후 에너지 수지가 어떤지다. 오크리지는 이 기술을 이전 가능 기술로 등록했으며, 이 연구소의 용융염 연구는 1960년대 반응로 실험에서 염 혼합물이 연료와 냉각재를 모두 운반할 수 있음을 보여준 때로 거슬러 올라간다. 이 공정이 실험실 밖에서도 유지된다면, 폐플라스틱이 소각되거나 매립되는 대신 일부 정유 원료를 대체할 수 있는 경로를 제공한다.