在全球范圍內,只有約 20% 的廢塑料被回收利用。提高這一數字仍然是一個挑戰,因為干凈地回收塑料可能會很昂貴,而且通常會生產價值較低的產品,通常會使其在財務上不可行。
rmit 大學研究人員的新方法可以從塑料——碳納米管和清潔液體燃料,生產高價值產品,同時對農業和有機廢物進行升級回收。
該團隊在雜志上披露的兩步過程將有機廢物轉化為富含碳的高價值形式的木炭,然后將其用作催化劑來升級塑料。
研究人員表示,通過一種循環經濟方法升級回收兩種大量廢物流可以帶來顯著的財務和環境效益。
我們的方法干凈、經濟且易于擴展,研究人員說。
這是一種用于轉化用過的塑料和有機廢物的智能解決方案——無論是來自農場的大量生物質,還是來自家庭綠色垃圾箱的食物垃圾和花園剪報。
我們希望這項技術將來可以被地方議會和市政府使用,幫助將這些廢物轉化為真正的收入來源。
隨著澳大利亞從明年開始禁止出口廢塑料,我們必須探索可持續且具有成本效益的替代品,而不是回收利用。
利用本土技術對塑料進行升級回收將使我們能夠從有限的資源中獲得最大可能的價值,并使我們更接近真正的循環經濟。
根據旨在逐步淘汰廢塑料、紙張、玻璃和輪胎出口的澳大利亞新法律。
澳大利亞的國家回收目標是到 2025 年回收或堆肥該國 70% 的塑料包裝,但最近的一份報告發現,2017-2018 年只有 9.4% 的塑料被回收。
回收和清潔能源是聯邦政府現代制造戰略中的六個國家優先事項之一。
高價值納米材料
新的塑料升級回收方法為碳納米管 (cnt) 的生產提供了一種可持續的替代方案。
這些中空的圓柱形結構具有卓越的電子和機械性能,可應用于廣泛的領域,包括儲氫、復合材料、電子、燃料電池和生物醫學技術。
碳納米管的需求不斷增長,尤其是在航空航天和國防領域,它們可以促進輕量化部件的設計。到 2027 年,碳納米管的全球市場預計將達到 58 億美元。
變舊為新
新方法首先將農業或有機廢物轉化為生物炭——一種富含碳的木炭,通常用于改善土壤健康。
生物炭用于消除有毒污染物——例如多環芳烴,稱為 pah——因為廢塑料被分解成其氣體和石油成分。
該過程消除了這些污染物,并將塑料轉化為高質量的液體燃料。
同時,塑料中的碳轉化為碳納米管,覆蓋在生物炭上。
這些納米管可以剝離用于各種行業,或者納米增強的生物炭可以直接用于環境修復和農業土壤改良。
該研究首次使用低成本且廣泛使用的生物炭作為催化劑,從塑料中制造無污染燃料和碳納米材料。
相關人員說,雖然該研究僅調查了一種塑料,但該方法適用于多種塑料類型。我們專注于聚丙烯,因為它廣泛用于包裝行業。”
雖然我們需要做進一步的研究來測試不同的塑料,但由于生產的燃料的質量會有所不同,我們開發的方法通常適用于升級回收任何聚合物——所有塑料的基本成分。
超高效反應器
在實驗室規模進行的實驗研究也可以在 rmit 開發并獲得專利的新型超高效反應堆中進行復制。
該反應器基于流化床技術,可顯著改善傳熱和傳質,以降低總體資本和運營成本。
升級回收研究的下一步將涉及詳細的計算機建模以優化方法,然后在反應堆中進行中試。
rmit 工程學院的團隊熱衷于與塑料和廢物行業合作,以進一步研究和調查升級回收方法的其他潛在應用。
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