ETH チューリッヒの研究者らは、プレキシガラスをモノマー構成要素にほぼ完全にリサイクルする方法を開発し、持続可能なプラスチックの使用の新たな可能性を切り開きました。
材料科学の世界における最近の進歩として、ETH チューリッヒの研究者らは、長い間ほぼ不可能と考えられてきたこと、すなわちプレキシガラスをモノマー構成要素に完全に分解することを達成しました。この画期的な成果は、プラスチックのリサイクルに革命をもたらし、焼却や環境への害につながることが多い現在の方法に代わる持続可能な方法を提供することになります。
チューリッヒ工科大学材料学科の助教授アティナ・アナスタサキ氏が率いる科学者チームは、化学的にはポリメチルメタクリレート（PMMA）として知られるプレキシガラスをモノマーに分解する方法を発見した。
これらのモノマーは、簡単な蒸留プロセスを通じて精製され、新しいプレキシガラス製品用のバージングレードの材料が作られます。
シンプルで堅牢なプロセス
この革新的なプロセスでは、プレキシガラスを塩素系溶剤に溶かし、その混合物を紫外線または可視光にさらしながら 90 度から 150 度の温度に加熱します。これにより、溶剤から放出された塩素ラジカルによって脱重合反応が促進されます。
「私たちのプロセスは極めてシンプルです」とアナスタサキ氏はニュースリリースで述べた。「必要なのは塩素系溶剤と、溶解したリサイクル混合物を90～150℃に加熱し、紫外線または可視光を利用して脱重合反応を開始することだけです。」
この発見が非常に注目に値するのは、長いポリマー鎖やさまざまな添加物など、通常はリサイクル作業を複雑にするものを扱う場合でも、メカニズムが単純で効果的である点です。
研究者らは、DIY 市場で販売されている多色のプレキシガラスでこの方法をテストし、それでも 94% から 98% の収率を達成しました。
プラスチック産業への重大な影響
この画期的な進歩がもたらす潜在的な影響は、いくら強調してもし過ぎることはありません。プレキシガラスは、世界で年間約 3.9 万トン生産され、航空宇宙、自動車、電子機器、建設など、さまざまな業界で広く使用されています。
従来、プラスチックのリサイクルは制限があり非効率的であり、混合プラスチックの焼却につながることが多く、有害な排出物が発生します。
これまで、同様のポリマー鎖を分解できる唯一の工業的方法は、約 400 度の熱分解を伴う熱分解でした。しかし、熱分解では、精製するには経済的に非効率的な分解生成物の混合物が生成されます。
ETH 方式はこれらの制限を回避し、よりエネルギー効率が高くクリーンなソリューションを提供します。
持続可能な未来に向けて
現在の方法は塩素系溶媒に依存しているが、アナスタサキ氏のチームはすでに先を見据えている。
「塩素系化合物は環境に悪影響を及ぼします。したがって、私たちの次の目標は、反応を改良して塩素系溶媒を使わずに機能するようにすることです」とアナスタサキ氏は付け加えた。
今後、ETH チューリッヒ チームの研究は、これまで化学的にアクセスできなかったポリマー鎖の分解を目的としたリサイクル方法の新たな道を切り開きます。これは、プラスチック廃棄物との継続的な戦いに画期的な変化をもたらし、より持続可能な前進の道を提供する可能性があります。
公開済み サイエンス誌によれば、この進歩は、現代の最も差し迫った環境問題のいくつかに対処する革新的な研究の力を証明するものである。
出典： スイス連邦工科大学チューリッヒ校