【截塑減廢】黏土製催化劑 塑變燃油效率倍增
浸大新招化廢為寶 技術獲元朗回收廠採用
都市固體廢物是當前香港以至全球社會面對的嚴峻挑戰，其中塑膠及廚餘更是當中兩大處理難關，但若能善用科技將之轉廢為能，對實現碳中和目標可說是邁進一大步。香港浸會大學生物系助理教授趙峻致力研究對環境有益、聚焦生物質（biomass）轉化的催化技術，成功研發以黏土製成的創新催化劑，可大幅降低處理廢棄塑料耗能，更能將塑料轉化為燃油的效率提高一倍，並得到元朗塑料回收廠實際採用。另他亦開發新型催化反應體系，能將包括廚餘及廢塑膠在內的乾濕垃圾一併處理製成環保的綠氫，為環保及化工行業轉型綠色能源產業提供支撐。◆香港文匯報記者 陸雅楠
趙峻的環保催化研究主要圍繞生物質轉化、廢物利用、生物煉製、生物能源等方面，過去5年他的多個項目獲得逾2,000萬元的研究資助，取得不少重點成果，因此獲得浸大頒發2024年度的「傑出新晉研究學者獎」。
香港回收行業歷史悠久，但因廢棄塑膠和廚餘欠缺經濟效益，令相關回收率持續偏低。趙峻接受香港文匯報訪問時指，本港有效處理廢塑膠的技術不足，包括塑膠分類過程未能自動化使人工成本高昂，而塑料熱解技術需要攝氏800度至1,000度高溫，也增加了回收成本，導致廢塑料最終成為垃圾，增加堆填和焚化壓力。
特選港容易獲得平價物料
為此，其團隊研發了創新催化劑，可將大分子的塑膠聚合物分解成較小分子的烷烴化合物，再生成類似石油和柴油的液體，處理塑膠時無須先行分類，其熱解溫度亦降至攝氏400度至420度，減少能源消耗。趙峻解釋，塑膠轉油所使用的催化劑原料是天然的黏土，主要成分是硅鋁酸鹽，成本很低，「我們考慮了香港的特色，特別選擇本土容易獲得的物料。本港山地眾多，黏土儲存量極大，每公斤僅需幾百元，為確保催化劑的高效率，我們更篩選了數百種催化劑，進一步簡化生產工藝。」
目前，團隊正與元朗工廠合作，製造大型廢棄塑料產油的機器，每次處理量可達100公斤塑膠，趙峻表示：「新催化劑的產油率比傳統方法提高了一倍，達到八成。以100公斤廢塑膠為例，每次可獲得80公斤柴油和石油的混合物。」
燃油產物可再製成塑膠
有關燃油類產物能用於製作汽油和航空燃料，可直接用於發電機或燃燒。而催化劑亦能使殘餘固體中的有毒有害物質保留其中，不會在燃燒後再次釋放，相對一般燃油更潔淨。
此外，該種燃油產物亦可再次製成塑膠、橡膠和溶劑等化學產品，形成塑膠的自產循環。儘管處理過程中會有損耗，但趙峻認為，這些再生塑膠有望取代部分傳統塑膠，加上高達八成產油率，有望實現不用依賴石油開採生產的新型環保塑料產業鏈。
趙峻的另一研究重點，是利用包括廚餘在內的生物質廢料和廢塑膠，以新型催化技術轉化成綠色氫氣。他表示，一般的廚餘轉化都要先蒸乾再加熱處理，而他開發的催化反應體系採用「兩步法」，即使含水量很高的廚餘也可在較低溫度下直接處理，將生物質原料分解為小分子，需要時再加入催化劑，能快速轉化為高純度、成本較低的氫氣，而製氫時間亦從90小時到100小時縮短到3個小時，降低製氫的難度和能耗。
