2022
07/01
相关创新主体

创新背景

报废汽车产生的废塑料,在全部需填埋塑料垃圾中占了10亿吨,平均每辆车有200-350公斤塑料。出于各种原因,这类材料很难被再利用。比如,这些材料中有很多都是工程改造塑料,现有技术无法回收,而且传统回收方式需要将不同类型的塑料进行分离,回收成本高昂。

近期研究显示,将废塑料变成石墨烯是可行的。石墨烯是一种宝贵的材料(每吨价值6万—20万美元),具有高导电性和较高的热稳定性、化学稳定性等实用特性。而且,石墨烯有时也会作为部分汽车塑料的添加剂,提高强度和噪音吸收率。

 

创新过程

《通讯·工程学》杂志近日发表的一项可持续性研究称,能将回收利用的汽车废塑料变成石墨烯,并通过一种节能技术将其用于制造新的汽车部件。研究结果为全球在用的14亿辆乘用车产生的这种需填埋的垃圾,提供了一个潜在处理办法。

美国莱斯大学研究团队演示了利用名为"焦耳热闪蒸“的节能技术,将二手车塑料转换成高质量石墨烯。该技术使用电流加热碳,将其变成石墨烯,只需使用低成本设施,且无需对塑料进行分离或分类,也无需溶剂、熔炉或水。

研究人员将福特F-150皮卡的保险杠、垫片、地毯、垫子、座椅、门框压条一起粉碎,并演示了这个过程的一般步骤。他们又用回收得到的石墨烯增强了新的车用塑料,发现其性能与福特新投产的含石墨烯的塑料复合材料的性能相当。

研究人员手拿一瓶废塑料制成的石墨烯和一块福特汽车公司实验用的石墨烯加固的聚合物

团队随后又对这种从废物中回收的石墨烯/塑料复合材料再次使用焦耳热闪蒸技术加热,产生了更多的石墨烯。

此外,他们还发现相比传统的石墨烯生产方式,焦耳热闪蒸技术在能源需求、全球变暖作用、耗水量方面都更低。

 

创新关键点

美国莱斯大学研究团队利用焦耳热闪蒸技术,使用电流加热碳,将二手车塑料转换成高质量石墨烯,为车辆产生的垃圾提供了一个潜在处理办法,并为环保生产石墨烯提供了新思路。

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