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新技术:塑料废弃物可以被转化为清洁燃料和其他产品

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  • 时间:2019-03-12
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  塑料,为人类生产生活带来极大便利。自20世纪50年代起,全球塑料年均增长率保持在8.5%。到2016年,全球塑料产量达3.35亿吨。我国是世界塑料生产和使用大国,且进一步增长的潜力十分巨大。然而,塑料在使用后,一部分由于收集处理不及时而进入海洋,造成严重的生态污染。据联合国估计,每年有超过800万吨塑料流入海洋。因此,迫切地需要采取塑料污染治理和海洋保护的措施。

  近日,美国普渡大学Davidson化学工程学院的研究团队开发出一种新型化学转化过程能将聚烯烃废物(一种塑料)转化为有用的产品,例如清洁能源和其他产品。研究负责人Linda Wang说:“我们的策略是通过将聚烯烃废物转化为各种有价值的产品,包括高分子聚合物、石脑油(碳氢化合物的混合物)、或者清洁能源,来创造回收的驱动力。我们的转化技术具备潜力提高回收行业的利润,并减少世界的塑料废物。”


  普渡大学的研究生Wang, Kai Jin和博士后研究员Wan-Ting (Grace) Chen是这项技术的发明人。该技术可以将超过90%的聚烯烃转化为不同的产品包括纯聚合物、石脑油、燃料或单体。该团队的合作伙伴还包括工程技术学院的助理教授Gozdem Kilaz以及Gozdem Kilaz的博士研究助理Petr Vozka(工程技术学院可再生能源燃料实验室),他们共同对这种转化过程进行优化,从而生成更高质量的汽油或柴油。

  转化过程包括了选择性萃取和水热液化。一旦塑料被转化为石脑油,它就可以用作其他化学品的原料或进一步分离成特种溶剂或其他产品。每年来源于聚烯烃废物的清洁燃料可以满足4%的汽油或柴油需求。这项研究成果近日已发表在ACS Sustainable Chemistry and Engineering上。

  Wang在了解到塑料废物对海洋、地下水和环境的污染后决定开发这种技术。在过去65年产生的塑料中(83亿吨),大约12%被焚化,只有9%被回收,而其余的79%则进入了垃圾填埋场或海洋。世界经济论坛预测,到2050年,如果人们持续将塑料废物丢进水体中,海洋中的塑料垃圾将比鱼还多。

  这项技术能将超过90%的聚烯烃塑料回收转化。

  Wang 说:“塑料废物的处理,无论是回收还是扔掉,都不意味着事情就结束了。塑料降解得很慢,会在土壤和水体中释放出有毒微粒和化学物质。这是一个灾难,因为一旦这些污染物进入海洋,我们就无法完全地将它们回收。”

  普渡大学在庆祝大学成立150周年的Giant Leaps庆祝活动中宣布,全球可持续发展的进步是这次庆典的主题之一,这项研究与这一主题相呼应。此次持续一年的庆祝活动的“理念节”共有四个主题,这些主题的目的是表明普渡大学作为解决世界问题的知识中心。

  Wang说,她希望这项技术能够促进回收产业的发展,并快速减少塑料垃圾的数量。她和她的团队正在寻找投资人或合作伙伴,以协助其在商业规模上展示这项技术。Wang的技术已经通过普渡大学研究基金会的技术商业化办公室申请专利。来源:科技部

  论文链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acssuschemeng.8b03841
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