这一举动必定会让环保主义者欣喜若狂,也会让任何试图回收PVC管道的人感到困惑:弗吉尼亚理工大学的研究人员已经找到了一种方法,将聚氯乙烯(PVC)——一种以难以回收而臭名昭著的塑料——转化为聚α-烯烃,这是机油和其他润滑油的关键成分。

这项研究于8月5日发表在《自然》杂志上,同时解决了两个问题:塑料垃圾危机和生产工业润滑油的环境成本。PVC是回收的噩梦,因为它含有氯,并且根据其制造来源不同,还含有各种添加剂,这就是为什么这么多PVC最终被填埋的原因。与此同时,世界对机油——从割草机到喷气发动机都在使用——的贪得无厌的需求,也带来了巨大的环境代价。那么,为什么不把一个问题变成另一个问题呢?

这种方法简单得几乎令人难以置信:取PVC(类似于你管道、窗户和信用卡中的那种),将其溶解在溶剂中,加入三氯化铝和α-烯烃,加热到华氏158度,持续三小时,然后——瞧——你就得到了一种粘稠、可用的润滑油。这就像做饭,但使用了更多危险化学品。

“第一,我们已经证明利用塑料废物制造高性能润滑油是可行的。第二,这些润滑油是绿色的,可以满足市场对可持续性的新需求。”领导这项研究的化学家和化学工程师刘国良(Greg Liu)说。

该项目建立在刘团队早期工作的基础上,该工作发表在《科学》和《自然·可持续性》上,将其他塑料废物转化为肥皂和洗涤剂的表面活性剂。在那次成功之后,他们将注意力转向了PVC。这个被刘亲切地称为“三个火枪手”的团队包括博士生埃里克·穆尼亚内扎·努瓦约、化学研究生康纳·S·汤普森和一年级研究生艾比·西维耶洛。

最初,研究人员试图用其他化学基团替换PVC中的氯原子,但结果“柔软、有点粘稠”,而且完全不令人印象深刻。然后刘有了一个顿悟时刻:“如果这种聚合物如此粘稠柔软,为什么不把聚合物链不断分解成更小的片段呢?”这一策略转变导致了突破。

为了验证他们的成果,团队将样品送到德克萨斯A&M大学的阿里·埃尔德米尔进行测试,与加州理工学院的威廉·戈达德合作进行化学计算,并与弗吉尼亚理工学院的同事陈曦合作进行扩大规模的经济和生产模型研究。

研究人员旨在使该过程更加可持续,并使这种油更广泛地可用。正如刘所说:“润滑油是无声的英雄。我们常常没有意识到它们的存在,但它们在那里安静地工作。我们希望能够在更大规模上生产这种油,以惠及世界上更多的人。”

所以下次你换汽车机油时,花点时间感谢那个可能前世是信用卡的PVC管道。润滑的未来看起来绝对是塑料的。