中新網(wǎng)北京5月27日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下開放獲取專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《通訊-工程學(xué)》最新發(fā)表一篇關(guān)于可持續(xù)性的論文稱，一項研究能將回收利用的汽車廢塑料變成石墨烯，并通過一種節(jié)能技術(shù)將其用于制造新的汽車部件。這項研究結(jié)果為全球在用的14億輛乘用車產(chǎn)生的需填埋垃圾，提供了一個潛在處理辦法。
示意圖展示了廢舊汽車塑料在填埋場被切碎但回收升級為石墨烯的過程(圖源：福特汽車公司和萊斯大學(xué))該論文介紹，報廢汽車產(chǎn)生的廢塑料在全部需填埋塑料垃圾中占了1萬億千克，平均每輛車有200-350千克塑料。出于各種原因，這類材料很難被再利用。比如，這些材料中有很多都是工程改造塑料，無法回收利用；而且傳統(tǒng)回收方式需要將不同類型的塑料進(jìn)行分離，回收成本高昂。
近期有研究顯示，將廢塑料變成石墨烯是可行的，石墨烯是一種寶貴材料(每噸價值6萬-20萬美元)，具有高導(dǎo)電性和較高的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等實用特性。這一過程或許是將汽車塑料回收變成石墨烯的可行手段。石墨烯有時也會作為部分汽車塑料的添加劑，提高強(qiáng)度和噪音吸收率。
論文通訊作者、美國萊斯大學(xué)詹姆斯·圖爾(James Tour)和同事對利用名為焦耳熱閃蒸(flash Joule heating)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行演示，將二手車塑料轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量石墨烯。該技術(shù)使用電流加熱碳，將其變成石墨烯，只需使用低成本設(shè)施，且無需對塑料進(jìn)行分離或分類，也無需溶劑、熔爐或水。
論文作者將福特F-150皮卡的保險杠、墊片、地毯、墊子、座椅、門框壓條一起粉碎，演示了這個過程的一般步驟。他們又用回收得到的石墨烯增強(qiáng)了新的車用塑料，并發(fā)現(xiàn)其性能與福特新投產(chǎn)的含石墨烯的塑料復(fù)合材料的性能相當(dāng)。他們隨后又對這種從廢物中回收的石墨烯/塑料復(fù)合材料再次使用焦耳熱閃蒸技術(shù)加熱，產(chǎn)生了更多的石墨烯。
此外，論文作者還發(fā)現(xiàn)，相比傳統(tǒng)的石墨烯生產(chǎn)方式，焦耳熱閃蒸技術(shù)在能源需求、全球變暖作用、耗水量方面都更低。他們認(rèn)為，該項研究或成為朝著更環(huán)保石墨烯生產(chǎn)方式的一次進(jìn)步。(完)