研究:低成本转化技术 旧塑料化为航空燃料



(北京25日综合电)全球每年产生4.6亿吨塑料垃圾,大部分被填埋或焚烧。复旦大学与中科院上海高等研究院的科学家日前提出了一种能以低成本将废旧塑胶转化为航空燃料的技术。
《南华早报》7月20日报道,中科院上海高等研究院与复旦大学联手,提出新方案——使用镍钴基催化剂,将聚乙烯、聚丙烯等常见塑料的碳链切断,转化为航空煤油组分。实验液态产物收率达82.3%,其中79%为煤油类烃,且无需贵金属,若用可再生能源还可降低碳足迹。
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主要为聚乙烯与聚丙烯的聚烯,占了塑胶废料的60%以上,若能有效裂解长链烃,就能加以转化为构成航空燃油主体的C8-C16碳氢化合物。
但要把理想变成现实,难度可不小。聚烯烃非常稳定,不易发生化学反应,以前尝试拆解它时,碳链末端往往最容易断裂,一不小心就拆得太碎,变成了甲烷之类的废气,根本拿不到想要的液态燃料。
开发改变镍电子状态
为了解决这个问题,研究团队开发出了一种新型钴镍催化剂。在这套组合拳里,钴扮演了“精密调节师”的角色,巧妙地改变了镍的电子状态。这不仅大大提高了切割长碳链的效率,还能精准打断中间的碳-碳键,防止“过度碎裂”,稳稳地把产物锁定在航空燃料黄金区间。
最终,在相对温和的反应条件下,这套工艺像装了导航的手术刀,把82.3%的塑料精准变成了液态燃料。
比传统燃料减80%碳排
如果配合可再生能源来提供反应所需的能量,生命周期评估显示,该工艺相比传统航空燃料生产,能够减少整整80%的温室气体排放。这既解决了塑料污染,又顺便给航空业送去了绿色能源。
当然,任何一项顶尖科研成果要从实验室走进工厂,都不可能一蹴而就。目前,要将制程放大应用于工业反应器,还需要大量作业。而有效预处理废弃原料也很重要,因为杂质很容易使催化剂中毒,并导致其迅速失去活性。
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