密歇根州立大学顶级包装学院的副教授穆罕默德·拉布纳瓦兹（Muhammad Rabnawaz）和他的同事们表明，氯化钠、食盐的性能比正在探索的用于帮助回收塑料的更昂贵的材料要好得多。

优于昂贵的催化剂

尽管塑料历来被宣传为可回收，但现实情况是，美国近 90% 的塑料废物最终被填埋、焚烧或成为环境污染。

“这真的令人兴奋，”拉布纳瓦兹说。“我们需要简单、低成本的解决方案来解决塑料回收等大问题。塑料变得如此一次性的原因之一是，从回收中回收的材料没有足够的价值来花费获得它们所需的金钱和资源。根据该团队的预测，当涉及到被称为热解的回收过程时，食盐可以扭转经济并大幅降低成本，该过程通过热和化学的结合进行。

尽管拉布纳瓦兹预计盐会产生影响，因为它具有良好的导热性，但他仍然对其效果感到惊讶。它的性能优于昂贵的催化剂和旨在刺激反应的化学物质，他相信他的团队刚刚开始挖掘其潜力。此外，这项工作已经引起了业界知名人士的关注，他说。事实上，这项研究得到了消费品公司 Conagra Brands 的部分支持。

消除聚烯烃热解中的蜡副产物

热解是将塑料分解成更简单的碳基化合物混合物的过程，这些化合物以三种形式出现：气体、液体油和固体蜡。拉布纳瓦兹说，这种蜡成分通常是不受欢迎的，但按重量计算，目前热解方法的产品中一半以上都是这种蜡成分。即使使用催化剂也是如此，催化剂很有用，但它们通常可能有毒，或者用于处理废塑料时成本高昂。

例如，铂具有非常有吸引力的催化特性，这就是为什么它被用于催化转换器以减少汽车的有害排放。但它也非常昂贵，这就是小偷偷窃催化转换器的原因。拉布纳瓦兹说，尽管强盗不太可能从闷热的热解反应器中抢劫铂基材料，但尝试用这些催化剂回收塑料仍然需要巨额投资，即使不是数亿美元，也可能是数百万美元。目前的催化剂效率不足以证明这一成本的合理性。

“世界上没有一家公司有那么多现金可以烧， ”拉布纳瓦兹说。

在早期的工作中，拉布纳瓦兹和他的团队表明，氧化铜和食盐可以作为分解聚苯乙烯塑料的催化剂。现在，他们已经证明，仅食盐就可以消除聚烯烃热解过程中产生的蜡副产品，这种聚合物占塑料废物的 60%。

“第一篇论文很重要，但直到我们研究聚烯烃时我才感到兴奋， ”拉布纳瓦兹说。“聚烯烃产量巨大，而我们的性能却优于昂贵的催化剂。”

与 Rabnawaz 一起参与该项目的还有农业与自然资源学院副教授 Christopher Saffron、访问学者 Mohamed Shaker 和密歇根州立大学博士生 Vikash Kumar。拉布纳瓦兹说，当使用食盐作为催化剂热解聚烯烃时，该团队生产的大部分液体油含有与柴油中发现的碳氢化合物分子类似的碳氢化合物分子。研究人员表明，盐催化剂的另一个优点是它可以重复使用。

“只需用水清洗获得的油，就可以回收盐， ”拉布纳瓦兹说。

食盐有助于金属化塑料薄膜的热解

研究人员还表明，食盐有助于金属化塑料薄膜的热解，金属化塑料薄膜通常用于食品包装，例如目前无法回收的薯片袋。尽管纯食盐的性能并不优于铂氧化铝催化剂，但该团队还使用金属化薄膜进行了测试，结果相似，而且盐只是成本的一小部分。

然而，拉布纳瓦兹强调，金属化薄膜虽然有用，但本质上存在问题。他设想了一个不再需要此类薄膜的世界，这就是为什么他的团队也在努力用更可持续的材料取代它们。该团队还将继续努力推进其热解项目。

例如，该团队尚未完全表征食盐热解的气体产物。拉布纳瓦兹相信，该团队可以改进这种方法，使液体产品中含有的化学物质比作为燃料燃烧具有更有价值的用途。

尽管如此，球队新的食盐策略的早期回报还是令人鼓舞的。根据美国农业部和密歇根州立大学农业生物研究中心支持的初步经济分析，该团队估计，商业热解反应器仅通过添加盐即可将利润增加三倍。