플라스틱을 햇빛으로 분해…싱가포르 연구진, 방법 찾았다

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▲ 플라스틱을 햇빛으로 분해…싱가포르 연구진, 방법 찾았다

플라스틱 폐기물을 햇빛으로 분해해 가치 있는 화학물질로 바꾸는 방법을 싱가포르 과학자들이 발견했다.

12일(현지시간) 싱가포르 난양기술대(NTU)에 따르면, 수한센 NTU 조교수가 이끄는 연구진이 새로운 연구에서 플라스틱을 용해한 용액에 촉매제를 섞은 뒤 빛에너지를 사용해 연료전지 등에 사용하는 포름산으로 바꾸는 데 성공했다.


물론 이미 플라스틱을 재활용하는 방법 중에 화석연료를 이용해 플라스틱을 분해하는 방법이 있긴 하지만, 이런 방법은 기후 변화를 일으키는 온실가스를 생성하는 문제가 있다. 반면 바나듐으로 만든 촉매제는 빛에너지로 플라스틱을 분해하므로 친환경적이라는 것이다.

이번 연구에서 연구진은 대표적인 비생물분해성 플라스틱인 폴리에틸렌 표본을 우선 용액에 집어넣고 섭씨 85도로 가열해 용해한 뒤 분말 형태의 바나듐 기반 촉매제를 첨가했다. 그러고 나서 해당 용액을 인공 햇빛에 계속해서 노출했다.

그 결과, 용액 속 플라스틱의 탄소-탄소 결합이 6일 만에 깨지며 분해된 것으로 나타났다.

이 과정으로 폴리에틸렌은 폼산으로 변환됐다. 폼산은 자연적으로 발생하는 방부제이자 항균제로, 발전소 등에서 연료로 사용할 수 있다.

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▲ 수한센 NTU 조교수

이에 대해 수 조교수는 “우리는 지속 가능하고 비용 효율적인 광촉매제를 만들어 플라스틱을 연료 등 화학물질로 바꾸는 기술의 개발을 목표로 삼고 있다”고 말했다.


바나듐 기반 광촉매제는 백금과 팔라듐 등 비싸거나 독성이 있는 금속으로 만든 일반적인 촉매제와 달리 비용이 저렴하고 풍부하며 친환경적이라는 장점이 있다. 하지만 이번 연구는 어디까지나 실험실 결과로 폼산으로 변환한 플라스틱은 극소량이다. 즉 많은 양의 플라스틱을 폼산으로 바꾸려면 여전히 해결해야 할 과제가 많다고 수 조교수는 인정하면서도 지금보다 훨씬 더 많은 연구 인력과 자금이 필요하다고 말했다.

자세한 연구 결과는 소재·나노 기술 분야 학술지인 ‘어드밴스드 사이언스’(Advanced Science) 최신호(11월 24일자)에 실렸다.

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사진=NTU

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
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