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利用高级蒸汽裂解 所有塑料废料都可以变成新的优质塑料

发布:cjdryabc 浏览:2109次

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     瑞典查尔默斯工业大学的一个研究小组已经开发出一种有效的方法,可以将任何塑料废物分解为分子水平,然后可将生成的气体转换回新塑料,其质量与原始塑料相同。这项新工艺可以在其现有基础设施的框架内将当今的塑料工厂转变为可回收的精炼厂。

      塑料不会分解,因此会在我们的生态系统中一直积累,这是我们地球的主要环境问题之一。但是查尔默斯工业大学能源技术教授亨里克·图恩曼(Henrik Thunman)领导的研究小组却将塑料视为一种资产。它不会降解的事实使其可以循环使用,从而为废旧塑料创造了真正的价值,最终为收集它提供了经济动力。

       图恩曼教授表示:“我们不应该忘记塑料是一种奇妙的材料,它为我们提供了梦寐以求的产品。问题在于它的制造成本如此之低,以石油和化石气生产新塑料的成本更低廉,我们并未重复利用塑料废品。”现在,通过对塑料进行蒸汽裂化进行化学回收试验,研究人员开发了一种有效的方法,可以将废旧塑料转变为原始质量的塑料。

      图恩曼教授表示:“通过找到合适的温度(大约850摄氏度)以及合适的加热速率与停留时间,我们已经能够实现每小时200公斤塑料废料转变成有用的气体混合物,然后可以在分子水平上进行回收,从而成为原始质量的新型塑料材料。”2015年,全球产生了约3.5亿吨塑料废物。总共回收了14%的塑料,其中8%的材料被回收为质量较低的塑料,而2%的材料为质量与原始质量相似的塑料,在此过程中损失了大约4%。

      总体而言,2015年全球收集的塑料废物中有40%是在收集后进行处理的,主要是通过焚化进行能源回收或减少体积,从而将二氧化碳释放到大气中。其余约60%废旧塑料被填埋。只有大约1%的塑料垃圾未被收集并泄漏到自然环境中。尽管只占很小的百分比,但这仍然是一个严重的环境问题,因为塑料废料的总量如此之高,并且塑料的自然降解是如此缓慢,因此会随着时间的推移而积累。

      当前的塑料回收模式倾向于遵循所谓的“废物等级”。这意味着塑料在最终燃烧以回收能量之前,会反复降解,质量越来越低。图恩曼教授表示:“我们专注于从收集的塑料中捕获碳原子,并使用它们来创建原始质量的新塑料,即,回到废物层次结构的顶部,从而创建真实的圆度。”如今,全新的塑料是通过在石化工厂中称为“裂解器”的设备中粉碎化石石油和天然气馏分制成的。由简单分子组成的构建基块可以组合成许多不同的构造,从而导致我们在社会中看到各种各样的塑料。为了用废旧塑料做同样的事情,需要开发新的工艺。查尔默斯研究人员展示的是一种经济高效的设计工艺。最终,这种技术可以使当今的石化工厂向未来的回收精炼厂进行重大转变。研究人员正在继续他们的研究。图恩曼教授说:“我们从证明该工艺可行性的初步试验转向于更详细的理解。需要这些知识才能将该工艺从每天几吨塑料扩大到数百吨塑料。如果成功,就是这种技术商业化的时候了。”

      此工艺适用于所有类型的塑料,包括历史上已存储在垃圾填埋场或海上的那些塑料。瑞典2017年的塑料废物总量约为160万吨,其中只有大约8%被回收用于劣质塑料。研究人员看到了循环使用塑料的机会,它能让我们摆脱了生产各种优质塑料所需的石油和化石气体的束缚。图恩曼教授表示:“循环使用将让废旧塑料具有真正的价值,从而为在地球上任何地方收集废旧塑料提供经济动力。反过来,这将有助于最大程度地减少塑料向自然界的释放,并为已经污染了废旧塑料地区创造市场。”报废的生物基材料,比如纸,木头和衣服也可以用作化学过程中的原材料。这意味着我们可以逐渐减少塑料中化石材料的比例。如果在此过程中还捕获了二氧化碳,我们也可能产生净负排放。未来的愿景是为碳基材料创建一个可持续的循环系统。


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