Nhóm nghiên cứu sử dụng "năng lượng xanh" được tạo ra bởi công nghệ quang điện và công nghệ năng lượng gió để nâng cấp việc tái chế nhựa phế thải vật nuôi, không chỉ tạo ra các hóa chất và nhiên liệu công nghiệp có giá trị gia tăng cao mà còn thực hiện chuyển hóa tài nguyên của khí nhà kính carbon dioxide. .
Ánh sáng mặt trời, gió và carbon dioxide, với những vật liệu sẵn có này trong tự nhiên, có thể chuyển đổi một cách hiệu quả nhựa thải polyethylene terephthalate (PET) như chai nước khoáng và bao bì dùng một lần thành nguồn axit formic phổ biến và nhiên liệu hydro trong công nghiệp.Gần đây, nhóm nghiên cứu môi trường của shanghaijiaotonguniversity đã đạt được một số thành tựu trong lĩnh vực tái chế nhựa phế thải.
01
Nhựa thải vật nuôi và carbon dioxide là "âm tính đến dương tính"
Zhaoyixin, Giáo sư Trường khoa học và kỹ thuật môi trường, shanghaijiaotonguniversity, và nhóm nghiên cứu của ông đã sử dụng "năng lượng xanh" được tạo ra bởi công nghệ quang điện và công nghệ năng lượng gió để nâng cấp việc tái chế nhựa phế thải vật nuôi, không chỉ tạo ra các hóa chất công nghiệp có giá trị gia tăng cao. và nhiên liệu, mà còn nhận ra sự chuyển đổi tài nguyên của khí nhà kính carbon dioxide.
Có thể thấy thú cưng ở khắp mọi nơi trong cuộc sống của chúng ta.Nhiều loại chai nước giải khát thông thường, vỏ TV, chụp đèn, ... được làm bằng nhựa PET.Nếu một số lượng lớn nhựa phế thải vật nuôi không được tái chế hợp lý và hiệu quả, nó sẽ không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn gây lãng phí tài nguyên carbon.Trong những năm gần đây, trên cơ sở nâng cao năng lực "năng lượng xanh" của công nghệ quang điện và công nghệ phong điện, kể từ năm 2021, nhóm zhaoyixin đã đi đầu trong nghiên cứu cải cách xúc tác "năng lượng xanh" của nhựa phế thải vật nuôi để sản xuất axit formic và hiđro.
"Trong nghiên cứu ban đầu, chúng tôi sử dụng công nghệ xúc tác 'điện xanh' tái tạo để chuyển đổi vật nuôi thành axit formic và hydro, giảm tiêu thụ năng lượng sản xuất hydro bằng phương pháp điện phân nước truyền thống."Zhaoyixin cho biết gần đây, nhóm nghiên cứu và Giáo sư Martin của Đại học Bắc Kinh đã nâng cấp việc tái chế thú cưng.Thông qua quá trình oxy hóa xúc tác "điện xanh" của nhựa phế thải vật nuôi và phản ứng khử carbon dioxide, nhựa phế thải vật nuôi chỉ có thể được chuyển đổi thành axit formic, điều này không chỉ làm tăng hiệu suất đầu ra của axit formic mà còn thúc đẩy quá trình chuyển đổi tài nguyên của nhà kính. khí cacbonic.Ước tính, sử dụng chiến lược tái chế nâng cấp, mỗi tấn nhựa phế thải PET tái chế có thể tạo ra thu nhập kinh tế khoảng 557 đô la Mỹ, cho thấy giá trị kinh tế thương mại cao.
Trong khi đó, zhaoyixin cũng cho rằng, việc nghiên cứu nâng cấp xúc tác "điện xanh" và tái chế nhựa phế thải đã chuyển từ phòng thí nghiệm sang công nghiệp hóa, đồng thời cũng cần vượt qua hàng loạt khó khăn về lý thuyết và kỹ thuật: "Trong quá trình tái chế, cần phải có một số chất xúc tác nhất định Các chất xúc tác hiệu suất cao và chi phí thấp có thể tiết kiệm chi phí, giảm tiêu thụ năng lượng và tăng sản lượng của các vật liệu hữu ích. Các vật liệu xúc tác này cần được khẩn trương phát triển và nghiên cứu. Ngoài ra, để đạt được ứng dụng công nghiệp trên quy mô lớn , việc phát triển và nghiên cứu công nghệ, thiết bị cũng là trọng tâm và khó nghiên cứu trong tương lai Mặc dù gặp nhiều khó khăn nhưng công nghệ chuyển đổi nhựa phế thải này tạo cơ sở cho sự phát triển kinh tế môi trường và xây dựng xã hội các-bon thấp mang lại một hướng đi hiệu quả cho sự phát triển , và vẫn có triển vọng phát triển và ứng dụng rộng rãi. "
02
Thành tựu lõi cứng carbon thấp biến nhựa phế thải thành "báu vật"
Hiện tại, nhóm nghiên cứu khoa học của trường khoa học và kỹ thuật môi trường thuộc Đại học Giao thông Thượng Hải đã đạt được một số kết quả hàng đầu quốc tế trong lĩnh vực nhựa phế thải.
Nhựa thải có thể bị phân hủy thành nhựa nano và tích tụ lâu ngày trong môi trường.Hiểu được hành vi môi trường của các hạt nhựa quy mô nano là chìa khóa để đánh giá chính xác các rủi ro sức khỏe sinh thái của nhựa thải và tái chế carbon thấp.Qiu Hao, phó giáo sư đại học shanghaijiaotonguniversity, kết hợp với lấy mẫu ngoài trời và mô phỏng trong nhà, đã xác định các yếu tố kiểm soát chính ảnh hưởng đến hành vi môi trường nước của nhựa nano, tiết lộ cơ chế của vương miện protein điều chỉnh sự ổn định của chất keo nano nhựa, và sau đó đưa ra một phương pháp mới Ý tưởng thúc đẩy việc thu hồi hiệu quả lắng cặn keo tụ nhựa nano bằng cách thêm lysozyme trong xử lý nước và định lượng rủi ro sức khỏe môi trường phụ thuộc vào kích thước của các hạt nhựa, nó đã thúc đẩy việc xây dựng quản lý rủi ro tốt và kiểm soát chất thải nhựa và carbon thấp hệ thống tái chế.
Jinfangming, một giáo sư của Đại học Giao thông Thượng Hải, đã thực hiện nghiên cứu về tái chế thủy nhiệt chất thải nhựa xung quanh các mối nguy hiểm đối với môi trường, khó xử lý vô hại và tỷ lệ sử dụng tài nguyên thấp của chất thải nhựa, và đã đề xuất một cách sáng tạo phương pháp giảm thủy nhiệt carbon dioxide bằng cách sử dụng chất dẻo thải chẳng hạn như PVC và PVC làm chất khử, thực hiện tái chế hợp tác nhựa thải và carbon dioxide.Nhóm nghiên cứu đã khử clo thành công 100% nhựa thải PVC và chuyển chúng thành nhiên liệu sạch.Đồng thời, nhóm nghiên cứu cũng khử carbon dioxide thành axit formic hữu cơ có giá trị gia tăng cao.Công nghệ này không có chất xúc tác và quy trình đơn giản, cho thấy một triển vọng tốt để ứng dụng trong công nghiệp.
Ngoài ra, do tính không bền vững và khó phân hủy của nhựa dựa trên nhiên liệu hóa thạch, cũng như sự tắc nghẽn của axit polylactic nhựa phân hủy sinh học làm nguyên liệu thô, nhóm của Jin Fangming đã đi đầu trong việc khám phá công nghệ chuyển hóa thủy nhiệt chất thải sinh khối thành axit lactic trong giai đoạn đầu, và gần đây đã mở rộng công nghệ thủy nhiệt sang xúc tác quang và nguyên liệu thô sinh khối để chuyển hóa chất thải ướt.Nghiên cứu này đang tích cực hợp tác với các doanh nghiệp để thúc đẩy vận hành thử nghiệm công nghiệp.
