物理科技生物学-PHYICA

将塑料废物转化成多孔碳用于捕获二氧化碳

化学 2022-12-10 00:02:02

由Cactus通信公司提供 信用:仙人掌通信 除了主要由二氧化碳(CO2)排放造成的气候变化之外,塑料污染也是这十年来最严重的环境问题之一

大量丢弃和放错地方的塑料正在对地球生态系统造成不可挽回的损害,影响我们的农作物,污染我们的水源

如果我们要过渡到真正可持续发展的社会,我们需要找到有效的方法来重新利用废弃的塑料

但是,如果我们能以毒攻毒,或者在这种情况下,以碳制碳,会怎么样呢? 在快速发展的碳捕获技术领域,可以从烟气中吸收CO2的塑料废物衍生的多孔材料被认为是同时减少塑料污染和CO2排放的有吸引力的选择

尽管大多数已知的二氧化碳捕获材料使用和生产成本都很高,但廉价的多孔碳可以从聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料瓶中合成,这是全世界塑料污染的主要来源

在这方面,许多合成路线和技术已经在实验室规模上得到证实

但是当考虑到环境效益和经济可行性时,还不清楚这些方法能在多大程度上扩大到工业规模的应用

在这种背景下,由教授领导的一个国际研究小组

永植Ok和博士

高丽大学的Xiangzhou Yuan试图从实践、环境和经济的角度来确定PET衍生的多孔碳在可持续的大规模CCS系统中是否真的可行

“建立一种新兴技术的主要步骤包括在实验室外合成和模拟其过程,以便证实它比更成熟的技术具有更好的可持续性和成本效益,”Dr

在他们发表在《绿色化学》( Green Chemistry)上的论文中,该团队追求三个主要目标:在实验室规模上评估不同PET衍生多孔碳材料的性能,确定这种材料是否可以用于经济上可持续的工业规模工艺,以及量化每种方法的环境影响

这项工作是与其他机构的研究人员合作完成的,包括教授

韩国蔚山国立科技学院的林汉元教授和

肖拉特S

中国香港城市大学的Chopra

该团队首先收集废弃的PET瓶,并以不同的方式处理它们,以合成三种多孔碳材料

通过实验室规模的实验,他们分析了这三种材料的形态、成分和性能,为随后的工业规模数值模拟收集有用的信息

对于这些模拟,该团队模拟了整个过程,从PET瓶的研磨和运输以及多孔碳的合成到清洁的烟气输出,包括利用废热发电的二次系统

最后,他们比较了三种PET衍生多孔碳材料的合成途径的环境影响和经济可行性,以估计每种材料的气候变化缓解程度和收入产生(通过出售材料和发电)

基于总体结果,结论是使用PET衍生多孔碳的CO2捕获系统可以在工业规模的应用中实现塑料和碳闭环

这种多用途系统可以成为传统二氧化碳捕获和塑料废物管理技术的可行替代方案,这项研究的结果可以帮助指导早期采用者和决策者的决策过程

最重要的是,所提出的合成路线具有实现联合国提出的可持续发展目标的巨大潜力

“利用塑料废物衍生的多孔碳进行二氧化碳捕获的升级是一种满足多种可持续发展目标的有前途的方法,因为它可以同时缓解气候变化和塑料污染,并促进城市地区废弃PET塑料瓶的可持续回收利用,”教授推测道

好的

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