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科学家已经找到将塑料废弃物转化为航空燃料的方法。华盛顿州立大学生物系统工程系副教授雷汉武（音译）带领的研究小组将塑料废弃物在高温下用活性炭熔化，产生航空燃料。
全球每年产生大量塑料垃圾，至少有480万吨进入海洋。Chesapeake Bay Program（CC BY-NC 2.0） 根据美国环保署最近期统计资料，2015年全美垃圾掩埋场共收集了2600万吨塑料。 2018年1月1日起，中国最近不再接收美国和加拿大的塑料进行回收再利用，禁止24种固体废弃物进口，包括塑料瓶中使用的低阶聚对苯二甲酸乙二醇酯。 中国过去至少处理了全世界废纸、金属和旧塑料出口总量的一半，2016年为730万吨。 科学家保守估计，现在全世界每年至少有480万吨塑料进入海洋。 在实验中，雷汉武和研究团队针对低密度聚乙烯进行测试。他们混合了多种废塑料，如水瓶、牛奶瓶和塑料袋，并将它们磨成米粒大小。接着，将塑料颗粒置于温度范围在430°C至571°C之间的管式反应器中，下方放置活性炭。碳是一种催化剂，能加速化学反应而不被反应消耗。 “塑料难以分解，必须添加一种催化剂来帮助打破化学键。塑料中含有大量的氢，是燃料中的关键成分。”雷汉武说。 一旦碳催化剂完成任务，就可以分离出来并重新用于下一批废塑料。催化剂失去活性后也可以再生。 测试不同温度和几种不同催化剂的组合，最佳结果是产生85%航空燃料和15%柴油燃料的混合物。 “我们可以从测试的塑料中回收几乎100%的能量，燃料质量非常好，副产品气体质量也很高，具有实用性。”成果发表在《应用能源》（Applied Energy）期刊。 雷汉武说，这个制程很容易扩大规模，可以在大型工厂或农场运作，农民可以自行用塑料废弃物制造柴油。 “最终产物必须经分离才能产生航空燃料，如果不分离，就是柴油燃料。” 雷汉武的研究团队开发出能降低成本并提高生物质航空燃料效率的环保催化剂，去年赢得了美国农业部国家粮食和农业研究所50万美元的资助。 研究人员用酶和玉米秸秆、玉米收获残余物或道格拉斯冷杉树木屑来产生一种叫做纳米晶纤维素的绿色催化剂。这种催化剂能产生环烷烃石脑油，是航空燃料的主要成分之一。 “为了减少能源和氢气需求，提高生物质航空燃料生产催化剂的性能，我们设计出一种新的催化剂，可以利用环保的天然分子。这些棒状纳米晶体可以从任何农林业废弃物取得。”雷汉武说。
雷汉武的研究团队将废弃塑料转化成柴油或航空燃油。图片来源：Washington State University （编辑：Nicola） |
