最近的一项研究强调了一种减少轮胎使用后造成的环境损害的方法。这种创新技术将6PPD转化为无害的化学物质，6PPD是一种有益但生态有害的分子，能够增强轮胎的耐用性。
特拉华大学的研究人员创建了一种减少轮胎达到生命周期末端后排放的污染物的技术。
这项发表在《自然化学工程》上的研究揭示了团队如何将6PPD（这种分子可以保护轮胎免受紫外线并延长其使用寿命）转化为安全的化学物质。此外，剩余的橡胶颗粒还可以转化为芳香烃和炭黑等有价值的物质，炭黑是一种用于各种行业的类烟材料，包括颜料、化妆品和电子产品。特拉华大学化学与生物分子工程系的主任迪翁·弗拉科斯领导了这项研究，并与大学的塑料创新中心合作。
弗拉科斯表示，轮胎约占我们环境中微塑料的三分之一。这在很大程度上是由于大约25%的轮胎成分由合成橡胶组成，这是一种塑料。
在阳光下，6PPD会转变为6PPD-醌，这被称为二酮，是一种包含两个酮基团的分子。轮胎是这些二酮分子的一个重要来源。此外，环境影响并不仅限于微塑料；这些物质还可以从被废弃并暴露在天气条件（如降雨）下的轮胎中释放出来。
“你无法像在家庭烘干机中捕获纤维那样在环境中安装过滤器，”弗拉科斯强调，他还是特拉华能源研究所的主任。
之前旨在利用高温分解轮胎材料的努力，即热解技术，在处理6PPD时遇到了困难；二酮分子往往留在提取的油中。如果这些油被用作燃料或其他物质，二酮分子就会伴随而行，造成问题。
因此，弗拉科斯的团队选择了一种通过化学提取来消除6PPD的策略。这涉及将称为橡胶颗粒的小块轮胎放入传统的微波反应器中。材料被加热，并使用化学溶剂有效地分离6PPD与其他分子。
在提取6PPD分子后，它们可以被化学转化为安全的物质，这些物质可以以低成本进行制造或销售。剩余的轮胎材料可以通过传统的塑料回收方法进行回收，这尤其重要，因为目前没有针对轮胎的替代解决方案。这种方法将允许加工后的轮胎元素用于各种实用应用，如足球场、游乐场或道路建设，而不必担心安全性。此外，橡胶颗粒还可以用作芳香烃的来源，芳香烃是多种消费品的重要组成部分，或作为炭黑，其功能涉及许多颜料以及导电/绝缘材料等其他用途。
研究团队已通过大学的经济创新与合作办公室为其创新方法申请了保护。
到目前为止，弗拉科斯表示，团队已在实验室规模上验证了这种方法，技术经济分析表明，其成本看起来非常可控。尽管这是一个有前景的发展，但仍需进一步努力，时间也迫在眉睫。
在全球范围内，废弃轮胎的数量正在增加，一些估计显示，到2030年，可能需要处理多达50亿个轮胎。与此同时，2013年至2021年间，美国废旧轮胎的使用量减少了25%。
“为了实现真正的循环解决方案，促进再利用，实际上回收轮胎本身至关重要，”他说。“我们需要在合理的成本下在大规模上生产这些解决方案，而不仅限于实验室。这需要通过试点规模的设施来证明，而我们还没有做到。”
将解决方案从实验室转向实际应用需要额外的工程努力和时间。弗拉科斯指出，特拉华大学拥有一个专门的塑料创新中心是一个重要资产，因为它促进了一群专注于探索和解决这些挑战的人。与初创公司和其他创新者的合作，以及汽车行业的合作，对于推动解决方案的实施至关重要。
“我们必须教育社区。需要社会敏感性和更大的意识。这不是一个会自行解决的问题，”弗拉科斯说。
论文的共同作者包括肖恩·纳吉米、普贾·巴洛德、蒙哥马利·贝克-法尔斯、布兰登·范斯、邓云、余可为和郑伟庆。
