黑色塑料是什么?用过的黑色塑料回收后能发挥新作用吗?

研究人员将塑料转化为碳纳米管材料,并成功将电能导入灯泡。

phys.org网站7月16日报道,英国斯旺西大学(Swansea University)的研究人员发现,食品包装中常用的黑色塑料可以在被回收后用于制造新材料(如电线)。这将有助于减少未来塑料垃圾的数量。

虽然在数百种塑料中,只有一小部分塑料可以通过传统技术回收,但研究人员认为,塑料在完成“既定使命”后,还可以通过其它的方式回收继续发挥作用。相关研究刊登于《碳研究》杂志。研究人员在文中讨论了利用组成塑料的元素制造新材料的化学回收过程。

虽然几乎所有的塑料都是由碳、氢、氧等元素组成的,但3种元素的含量与排列的不同又使每种塑料都各不相同。塑料是一种非常纯净且高度精细化的化学品,因此它们也可能被分解成组成元素,然后重新组合为有高价值的新材料,例如碳纳米管。

斯旺西大学能源安全研究所(ESRI)研究人员Alvin Orbaek White博士说:“碳纳米管是一种神奇的材料,它的结构看上去像是缠绕在圆筒中的铁丝网。碳纳米管既能导热,也能导电——正确控制热、电这两种形式的能量非常重要。碳纳米管的用途非常广泛,例如导电薄膜、柔性电子织物和5G网络天线等。”在研究过程中,White等测试了塑料,尤其是黑色塑料的回收性。黑色塑料常用于超市的即食食品和水果蔬菜的包装,但它们的回收难度很大。White等移除黑色塑料中的碳,然后将其用于自下而上地构建碳纳米管。在小型演示模型中,他们使用“塑料再生”碳纳米管将电能成功传输到了灯泡中。

目前,White团队计划用废旧塑料制造高纯度的碳电缆,提高其电气性能并增大产能,进而为未来的大规模部署做好准备。White说:“这项研究的意义非常重大。碳纳米管可以有效解决电缆过热和电能传输损耗等问题。据统计,全球约8%的电力在传输和分配过程中白白流失了,因此工程师们只能尽量将发电站修在用电量大的区域。金属制成的远程电缆无法满负荷工作,否则它们会过热并融化。这对利用风能和太阳能等可再生能源发电的项目形成了挑战——项目所在地往往离人们居住的地方很远。”

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编译:雷鑫宇

审稿:alone

责编:唐林芳

期刊来源:《碳研究》

期刊编号:2311-5629

原文链接:

https://phys.org/news/2019-07-black-plastics-renewable-energy.html

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