日本量子科學技術研究開發機構(QST)成功開發出一項「化學回收(CR)」技術,可透過併用輻射照射與加熱的方式,將代表性的氟樹脂「聚四氟乙烯(PTFE)」分解為樹脂原料(單體)等氟化合物。與既有的高溫熱分解法(600℃~1,000℃)相比,此技術所需的分解能量約減少一半。
雖然現有技術已可以將氟樹脂等分解回螢石(CaF₂)的「完全無機化」階段,但若以樹脂再利用的觀點而言,從螢石再合成單體再製成聚合物,較直接從單體進行聚合更為耗時費力。然而,現行的精密分解技術—高溫熱處理法,必須在600℃~1,000℃下進行加熱,若將1噸PTFE分解為單體,所需能量約4,200 kWh,因此進一步降低能耗是一項待解決的課題。
此次研究中QST針對在空氣中加熱溫度(30℃~370℃)、電子束照射量,以及是否添加促進分解的鎳系金屬觸媒等條件進行了降低能耗的效果比較。以1公克PTFE粉末(30℃)為樣品,結果顯示在不使用觸媒、370℃加熱、照射5 MGy電子束的條件下,分解能量的降低效果最佳。
換算至1噸PTFE的分解,電子束照射需2,077 kWh,加熱需92 kWh,總計2,169 kWh。與現行高溫熱分解法相比,能量消耗減少48%。若換算為二氧化碳排放量,相當於減少859公斤。從「塑膠資源循環戰略」的角度而言,QST的技術雖然主要著重於單體化分解,但由於同時能產出其他有用的有機氟化合物,故可望應用於藥品等領域。然而,觸媒雖然在降低分解溫度方面優於電子束,但若要將聚合物精確分解,仍需600℃的加熱,因此在「聚合物的精密分解」方面,要大幅降低能耗仍有難度。