全球每年生产约7000万吨聚对苯二甲酸乙二酯(PET)塑料,相当于每分钟生产100万只塑料瓶。然而其中高达85-90%的塑料最终被焚烧或填埋,仅少量被回收利用。与此同时,大气中的二氧化碳浓度已突破420ppm,全球每年需捕集数十亿吨二氧化碳才能实现气候目标。
两项看似无关的环境危机,最近却因一项突破性研究而产生了奇妙的交集:科学家成功将废弃PET塑料转化为高效二氧化碳吸附材料,为塑料污染和气候变化这两大全球挑战提供了全新的解决方案。
从塑料垃圾到碳捕集材料的神奇转变
研究团队开发出一种创新的氨解工艺,将消费后废PET塑料直接转化为一种新型固态二氧化碳吸附材料——双氨基酰胺(BAETA)及其低聚物(OLs)。这项技术的惊人之处在于它不需要高度纯净的PET原料,甚至可以直接使用未经处理的消费级废塑料。
实验表明,研究人员成功从1千克废PET中大规模制备出这种吸附材料,证明了技术工业化应用的可行性。这种“从垃圾到宝藏”的转变过程,不仅解决了塑料污染问题,还为碳捕集技术提供了廉价、可持续的材料解决方案。
展开剩余78%卓越性能打破碳捕集多项瓶颈
BAETA材料展现出令人印象深刻的性能特征:
优异的选择性吸附能力:能够在烟道气(5-20% CO₂浓度)和直接空气捕集(400ppm CO₂)两种场景下高效工作,对二氧化碳分子具有高度选择性。
出色的热稳定性:在高于250°C的温度下仍能保持稳定,这一特性使其能够适应工业烟道气的高温环境。
超长使用寿命:经过150次吸附-解吸循环后,材料仍保持高效吸附能力,大大降低了长期运营成本。
耐湿性强:即使在潮湿条件下,其吸附性能也不受影响,这是许多传统吸附材料的致命弱点。
破解塑料回收与碳捕集双重难题
传统PET塑料回收面临巨大挑战。目前主流的机械回收法产品质量低、应用范围有限;化学裂解法则成本高昂、能效低下。这也解释了为何全球仅有10-15%的PET塑料被真正回收利用。
同时,碳捕集技术虽被公认为应对气候变化的关键手段,但其广泛应用一直受限于吸附材料的高成本、低效率以及二次污染等问题。目前常用的胺基吸附剂不仅价格昂贵,而且在反复使用中容易降解,产生新的环境问题。
这项新技术巧妙地同时解决了这两个难题:一方面为废塑料提供了高附加值的回收途径,另一方面为碳捕集提供了廉价、高效、环境友好的吸附材料。
循环经济与负排放的完美结合
这项研究的真正突破在于它实现了“资源闭环”与“负排放”理念的创新性结合。废塑料不再是被降级回收,而是升级再造为具有更高价值的环境修复材料。
从更宏观的角度看,这种技术路径代表了一种新的环保范式:不再将环境问题孤立处理,而是系统性地寻找协同解决方案。塑料污染和气候变化本质上都源于碳循环的不平衡,而这项技术恰恰抓住了这一共同本质。
随着全球向碳中和目标迈进,碳捕集与封存技术的市场规模预计将达到万亿美元级别。同时,塑料污染治理也是各国紧迫的环境议题。这项技术为同时应对这两大挑战提供了可能性,其经济性和环境双重效益显示出巨大应用潜力。
前景与挑战
尽管这项研究展示了从实验室向工业化生产过渡的良好前景,但要实现大规模商业应用仍面临一些挑战:包括生产工艺的优化、长期稳定性的进一步验证以及全生命周期环境影响的全面评估等。
不过,毫无疑问,这项研究为我们提供了一个全新的视角:未来我们或许能够用今天产生的塑料垃圾来捕获空气中的二氧化碳,真正实现“以废治废”的循环经济模式。
在环境挑战日益严峻的今天,这种创新思维和技术突破提醒我们,最棘手的环境问题或许正蕴藏着最意想不到的解决方案。通过科学与创新,人类有可能将两个环境难题转化为一个综合性解决方案,实现真正的可持续发展。
这项研究不仅展示了科技的力量,更给我们带来了一个充满希望的未来图景:有一天,我们不仅能够减少塑料污染,还能利用这些废弃资源主动修复我们的大气环境。
9月2日 ChinaReplas2025第32届中国塑料回收和再生大会(需额外报名)
PRI-Replas2025第四届“无为”塑料循环投融资论坛
PlasFuture2025第二届塑料污染防治与回收再生论坛
GGF-Replas2025再生装备再生材料出海论坛
Chem-RePlas2025第三届废塑料化学循环论坛(热裂解方向、溶解、非PET解聚)
9月3-5日ChinaReplas2025第8届中国国际塑料循环展
CPRRA-DfR2025塑料产品可回收再生设计标准培训
ChinaReBaling2025第五届塑料回收打包站与分拣中心论坛
Fibreloop第二届PET纤维到纤维论坛
IM-Replas2025PCR(消费后再生塑料)注塑论坛
海洋塑料污染防治论坛
TEP-Replas2025塑料再生新技术、新装备、新工艺论坛
ChinaReplas2025
第 8 届中国国际塑料循环展,是塑料再生行业专业展览,将于 2025 年 9 月 3-5 日在浙江宁波国际会展中心举办。本届展会以中国 “强制使用再生塑料” 时代来临为主题,聚焦塑料产业因循环发展带来的制度、技术、工艺、装备及商业模式变革,打造一站式供应链服务平台。
参观参展,请 1337拨162打8603
发布于:北京市融胜配资提示:文章来自网络,不代表本站观点。