在全球范围内，只有约 20% 的废塑料被回收利用。提高这一数字仍然是一个挑战，因为干净地回收塑料可能会很昂贵，而且通常会生产价值较低的产品，通常会使其在财务上不可行。
RMIT 大学研究人员的新方法可以从塑料——碳纳米管和清洁液体燃料，生产高价值产品，同时对农业和有机废物进行升级回收。
该团队在《环境管理杂志》上披露的两步过程将有机废物转化为富含碳的高价值形式的木炭，然后将其用作催化剂来升级塑料。
首席研究员 Kalpit Shah 副教授表示，通过一种循环经济方法升级回收两种大量废物流可以带来显着的财务和环境效益。
我们的方法干净、经济且易于扩展，Shah 说。
这是一种用于转化用过的塑料和有机废物的智能解决方案——无论是来自农场的大量生物质，还是来自家庭绿色垃圾箱的食物垃圾和花园剪报。
我们希望这项技术将来可以被地方议会和市政府使用，帮助将这些废物转化为真正的收入来源。
随着澳大利亚从明年开始禁止出口废塑料，我们必须探索可持续且具有成本效益的替代品，而不是回收利用。
利用本土技术对塑料进行升级回收将使我们能够从有限的资源中获得最大可能的价值，并使我们更接近真正的循环经济。
根据旨在逐步淘汰废塑料、纸张、玻璃和轮胎出口的澳大利亚新法律，从 2022 年 7 月 1 日起，将禁止出口未加工的单一树脂/聚合物塑料。
澳大利亚的国家回收目标是到 2025 年回收或堆肥该国 70% 的塑料包装，但最近的一份报告发现，2017-2018 年只有 9.4% 的塑料被回收。
回收和清洁能源是联邦政府现代制造战略中的六个国家优先事项之一。
高价值纳米材料
新的塑料升级回收方法为碳纳米管 (CNT) 的生产提供了一种可持续的替代方案。
这些中空的圆柱形结构具有卓越的电子和机械性能，可应用于广泛的领域，包括储氢、复合材料、电子、燃料电池和生物医学技术。
碳纳米管的需求不断增长，尤其是在航空航天和国防领域，它们可以促进轻量化部件的设计。到 2027 年，碳纳米管的全球市场预计将达到 58 亿美元。
变旧为新
新方法首先将农业或有机废物转化为生物炭——一种富含碳的木炭，通常用于改善土壤健康。
生物炭用于消除有毒污染物——例如多环芳烃，称为 PAH——因为废塑料被分解成其气体和石油成分。
该过程消除了这些污染物，并将塑料转化为高质量的液体燃料。
同时，塑料中的碳转化为碳纳米管，覆盖在生物炭上。
这些纳米管可以剥离用于各种行业，或者纳米增强的生物炭可以直接用于环境修复和农业土壤改良。
该研究首次使用低成本且广泛使用的生物炭作为催化剂，从塑料中制造无污染燃料和碳纳米材料。
RMIT 澳大利亚生物固体资源转化 ARC 培训中心副主任（学术）沙阿说，虽然该研究仅调查了一种塑料，但该方法适用于多种塑料类型。
我们专注于聚丙烯，因为它广泛用于包装行业，他说。
虽然我们需要做进一步的研究来测试不同的塑料，但由于生产的燃料的质量会有所不同，我们开发的方法通常适用于升级回收任何聚合物——所有塑料的基本成分。
超高效反应器
在实验室规模进行的实验研究也可以在 RMIT 开发并获得专利的新型超高效反应堆中进行复制。
该反应器基于流化床技术，可显着改善传热和传质，以降低总体资本和运营成本。
升级回收研究的下一步将涉及详细的计算机建模以优化方法，然后在反应堆中进行中试。
RMIT 工程学院的团队热衷于与塑料和废物行业合作，以进一步研究和调查升级回收方法的其他潜在应用。
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