(A graphical illustration of the researchers’ polymer synthesis process
(Credit: Jing Tang/Chen lab))
플라스틱은 화학 공업에 있어서 한 획을 그은 물질이라고 할 수 있습니다. 오늘날 현대인의 삶은 플라스틱과는 절대 분리해서 생각할 수 없을 정도로 널리 사용되는 물질이기 때문입니다. 가볍고 원하는 모양으로 쉽고 값싸게 성형이 가능하며 썩지 않는 특징은 우리에게 매우 유용합니다.
그러나 동시에 썩지 않는 플라스틱 쓰레기로 인한 공해 문제는 말할 것도 없고 한 번 만든 플라스틱 제품은 유용하게 재활용이 쉽지 않다는 것이 이제 큰 문제가 되고 있습니다. 금속 소재나 유리의 경우 재활용이 쉽습니다. 고철을 이용해서 새로운 철을 만들면 더 가격이 적게 듭니다.
하지만 일반적으로 플라스틱은 금속처럼 열을 가하면 다시 원래 상태로 돌아가지 않습니다. 이 부분이 플라스틱 재활용에서 가장 큰 문제입니다.
미 에너지부는 플라스틱을 대체할 수 있는 다른 물질을 연구하는데 자금을 지원했습니다. 이중에 하나가 바로 gamma-butyrolactone (GBL)라는 물질입니다.
콜로라도 주립대학(Colorado State University (CSU))의 유진 첸(Eugene Chen) 교수와 그의 동료들은 GBL을 이용해서 고온에서 본래 상태로 분해되는 폴리머를 개발해 Nature Chemistry에 발표했습니다.
이들은 새로운 촉매를 이용해서 섭씨 220도 에서 한 시간 가열해 폴리머를 본래 모노머 상태로 돌리는데 성공했습니다. 리니어 폴리머의 경우 섭씨 300도 정도의 열이 필요하다고 합니다.
이 방식을 이용해 플라스틱 제품을 만들 수 있다면 재활용이 한결 쉬워집니다. 촉매와 열을 가해 본래 상태로 만든 후 원하는 형태의 제품을 만들면 되는 일이니까요.
다만 실제로 상용화 가능성은 아직 확실치 않습니다. GBL는 중독성과 독성이 있는 화합물이고 이를 기반으로 플라스틱을 제조하는 일은 앞으로의 과제입니다. 연구팀은 GBL의 폴리머가 바이오플라스틱인P4HB와 비슷한 성질을 가지고 있다고 보고 있습니다.
과연 이 방식이 재활용이 매우 쉬운 새로운 플라스틱 제품으로 거듭날 수 있을지 결과가 궁금합니다.
참고
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