小學時候的舊球鞋,現在何處?

化學系陳浩懷博士探討不同處理固體廢物的方法,讓你的塑膠舊球鞋不會200年後仍然存在地球上。

香港科技大學化學系助理項目經理陳浩懷博士

第51屆香港聯校科學展 (JSSE)於2018年8月22日開幕。香港教育局局長是主禮嘉賓,而我也有幸成為開幕禮嘉賓之一,因此,我自然成為了第一批參觀展覽的人。

今年有不少參賽的中學隊伍,只有21隊可以脫穎而出,晉身決賽。 其中一組研發了如何從固體廢物中提取有用的化學物質,並利用實驗成功証明一些廚餘(例如蘋果皮)經過發酵後,會生產出有機燃料,燃料繼而轉為電能,可以應用於日常生活之中 。雖然他們的設計比較原始,但是概念上也是可行,值得鼓勵。因為這真正展示出STEM教育的成果。

現時全世界的廢物處理方法有好多種,然而,從化學的角度來看,某些處理方法並不能完全解決固體廢物的問題。以用堆填方法為例,固體廢物進入堆填區後,經過多年,會釋放出一些堆填氣體(即CH4及CO2等的混合物),這些氣體會成為附近居民的空氣污染源頭。剩下的固體廢物將會永遠留在堆填區中,大部分不能再分解。 如果應用這些中學生的概念,這些可降解的廢物能夠用新方法,製成燃料應用於日常生活中,真正做到轉廢為能。

再者,某些類別的塑膠固體廢物,由於化學穩定性高,幾乎永遠不能夠分解(需要幾百年才能分解),遺留在堆填區內四、五百年,對地球環境的影響可想而知 。其實,如果可以利用一些生物發酵或化學的方法將塑膠轉化成為有機燃料,一來可以減輕廢料處理問題的嚴重性,二來可以生產出具經濟價值的燃料,作為推動機器、汽車使用。 能夠讓塑膠內所含的碳原子重回碳循環之內,會否是個更有效的塑膠廢料處理方法呢?現今很多化學家和生物學家都在找尋新方法,將這些塑膠廢料轉化成為有用的物質(如燃料),讓塑膠內的碳原子重回正軌,可見這實在是刻不容緩的研究方向。

另一個方向是從塑膠生產著手。化學家先從塑膠分子結構出發,設計特定的分子結構,可用簡單化學方法或生物方法分解它,例如製造出生物可降解塑膠或化學可降解塑膠。此外,有不少先進國家會利用焚化的方法,讓塑膠內的碳原子重回碳循環之內。

在化學課堂上,我跟學生說:「現在你們20歲,說不定10年後,你有機會成為個社會名人。再試想想,你唸小學時的舊球鞋(差不多整雙鞋都是塑膠製造的),由於長大了不合穿就丟掉,被送到堆填區。200年後,它們可能仍然在堆填區內,說不定有朝一日,你的曾曾孫可能會在街上不小心踢到你唸小學時候的舊球鞋。」

究竟,現代人應該用甚麼方法來處理固體廢物?

你可能有興趣的