研究人员致力于“升级循环”聚合物
俄亥俄州克利夫兰 - 一支由案例西部储备大学领导的研究人员将调查改善普通塑料如何回收的方法,这项努力在美国能源部(DOE)最近宣布的250万美元批准。“塑料创新挑战”。
案例西部储备领导的团队将努力开发和测试政府和工业合作伙伴的帮助,其中融合了更好的塑料回收化学方法的更好的塑料回收化学方法,通常高产量但低效率机械意味着“Upcycle”高达80%的塑料。
升级改造(Upcycling)是指以有意义的方式重新利用可回收材料,而不仅仅是像垃圾袋、填充物或填充物这样的可回收塑料。
如果大分子科学和工程教授,该项目的牵头研究员JoãoMaia表示,如果成功,混合回收项目将大大提高10%的行业的历史回收率低于10%的历史循环率。
最近的新闻报道表明,行业领袖几十年来都知道回收塑料太困难、太昂贵,难以持续下去,因此这种低回收率已经广为人知。欧宝视频网站
“所以这将是塑料行业和环境中的游戏更换者,”Maia说。“没有任何东西靠近塑料,以实现其有用性,其力量。它基本上无法取代塑料,所以世界必须弄清楚一种更好的方法 - 我们决定成为这样做的方法。“
国际伙伴
其他合作伙伴包括几个案例的西部储备研究人员;巴西石化公司布斯基斯民用公司;基于辛辛那提的公司Procter&Gamble;俄亥俄州中场的资源材料与回收;还有一对联邦合作伙伴,劳伦斯利弗莫尔国家实验室和桑迪亚国家实验室,政府实验室与霍尼韦尔国际公司司合同运营。
“我们很高兴能够将这个项目带到东北俄亥俄州,坐在全国塑料制造业的核心,”大湖泊能源研究所的执行董事,在西方储备,这有助于促进研究。
古德里奇说,这个项目可以为两个问题创造新的解决方案:解决从已分类的塑料垃圾中去除污染物(食物残渣、标签等)的困难过程,以及回收那些迄今为止不可能回收的塑料。
Maia表示,初步研究将在案例西部储备下完成,然后在更大刻度的场地测试。
一个项目的两个创新
大多数常见的塑料都以两种方式回收:使用机械或化学方法分解材料。(这并不包括热固性塑料,较难的塑料普遍认为几乎不可能回收,尽管另外一个案例的西方储备团队也在裂开这个问题时取得了成功。
目前,机械回收 - 将塑料废物放入机器中,将其熔化到挤出机中,添加颜料并产生大量的较低质量的塑料 - 有局限性 - 以及少量的质量结果:“黑色垃圾袋 - 这是关于最好的“你可以做,”Maia说。
另外,塑料可以在高温(约500摄氏度)和高压下进行化学分解,并重复用于许多用途。“你可以改变聚合物来得到你想要的东西,但问题是它是能源和溶剂密集型的,你不能以每年数百万吨的社会规模来解决这个问题,”Maia说。
例如,Maia表示,一家新的聚烯烃回收厂正在印第安纳州建造约2.6亿美元,但只会再循环每年约100,000吨塑料。
“这是海洋中的一滴水,令人难以置信的成本 - 对于自己来说,大多数小城市来说太多了,”他说。“要成功,塑料需要在大规模和较低的成本下在现场回收。”
CWRU-LED团队计划开发混合模型,采用机械回收的低成本投资,但通过新的较低温度(约350摄氏度),低压方法来分解塑料。
融化状态分离
该团队还将研究如何将各种聚合物分离在熔体状态下,因此每个都可以自行升级。在这项工作的合作伙伴之一Braskem,能够将大约20%的聚苯乙烯与试验中的塑料分开。
“但他们确实没有优化这个过程,”Maia说。“我们相信我们可以做得更好,达到80%。这将真正向前移动东西,它可以是可扩展的,所以由个别社区处理,投资只有3-400万美元。“
该项目是十几个授予的拨款金额为2700万美元,该名单还包括阿克伦大学的200万美元奖励,为东北俄亥俄州提供近17%的计划资金。
案例西部储备大学位于克利夫兰。大约5,100名本科和6,200名研究生在那里学习。