微波化學株式會社在日本新能源與產業技術綜合開發機構（NEDO）推進的「戰略性節能技術革新計劃/實用化開發」項目中，採用「利用了微波工藝開發的新型塑料化學回收法」，通過使用可直接向塑料傳遞能量的微波技術，開發了與傳統熱分解工藝相比節能約50%的技術。11月1日，該公司宣佈完成了日本首個處理能力每日可達1噸的微波通用實驗設備。
圖1 此次完成的實驗設備（供圖：微波化學）
該公司計劃在2022財年内正式啟動該實證設備，以通用樹脂為核心開展驗證試驗。今後的目標是進一步擴大規模，使處理能力達到每年1萬噸，並在2025年之前與化學製造商等合作，實現科研成果的社會應用。
此外，該公司此次通過參加NEDO的項目，還刷新了微波塑料分解技術「PlaWave Ⓡ」, 目前正以2030年在日本國内節能效果量達39000kL（以原油換算）為目標，推動循環經濟的實現。
此次的成果如下：
【① 開發出了高溫復介電常數測量裝置】
微波爐可以發出水分子能較好地吸收其頻率的微波，但此次工藝必須選擇廢塑料和與之混合的材料（填料）均可高效吸收的微波頻率。因此，為增加作為對象的塑料的種類，使設備更具備通用性，需要對表示對象物質微波吸收能力的「復介電常數」分別進行精密測量。
圖2 此次研發的高溫復介電常數測量裝置的外觀（供圖：微波化學）
微波化學公司擁有獨創的高溫復介電常數測量技術，此次為了擴大產品線，又全新研發出使用二氧化碳雷射、可應用於多種塑料的高溫復介電常數測量裝置。
通過使用波長10.6μm的二氧化碳雷射作為熱源，成功將測量所需的數克塑料樣品加熱至最高1000℃左右，同時精密測量出了復介電常數。
該裝置的特點在於，不僅可測量塑料樣品，還可測量加熱時被用作觸媒的無機填料樣品和液態樣品，應用範圍非常廣泛。
【② 實際驗證了設備的規模化和塑料分解】
微博化學公司在此次的NEDO項目中，將2021年研發的小型實證機規模化，完成了具備每日1噸處理能力的大型實驗機，並使用該設備進行了實證試驗。其目標是將廢棄塑料回收成原料（單體），所以將聚丙烯和聚苯乙烯等設定為了模型目標並進行了驗證。
圖3 使用小型實證機進行化學回收的再生聚苯乙烯（左：熱分解油；中：回收的苯乙烯單體；右：再生聚苯乙烯）（供圖：微波化學）
此外，在聚苯乙烯的分解中，研究人員通過將苯乙烯單體作為主要成分回收並進行純化和再聚合，並確認其可再生為塑料。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
