数百种塑料中只有一小部分可以通过传统技术回收利用

塑料的一个大问题是，虽然它们可以使用很长时间，但大多数塑料只能在一次使用后被丢弃。由于塑料是在20世纪50年代发明的，已经制造了大约8,300公吨(Mt)，但超过一半(4900万吨)已经填埋或者已经失去了环境。仅在2010年，估计有4.8至1270万吨进入海洋。

数百种塑料中只有一小部分可以通过传统技术回收利用。但是，我们可以采取其他措施来重复使用塑料，因为它们已经达到了最初的目的。例如，我的研究重点是化学品回收，我一直在研究食品包装如何用于制造新材料，如电线。

在化学回收中，您使用组成元素来制造新材料。所有塑料都由碳，氢和有时氧气制成。这三种元素的数量和排列使每种塑料都独一无二。由于塑料是非常纯净和高度精炼的化学品，它们可以分解成这些元素，然后以不同的排列方式粘合，制成高价值的材料，如碳纳米管。从理论上讲，这样做的唯一副产品应该是氧气和氢气。

碳纳米管是具有令人难以置信的物理特性的微小分子。想象一块包裹在圆筒中的鸡丝。这就是碳纳米管的结构。当碳排列如此时，它可以传导热量和电力。根据您的需要，这两种不同形式的能量对于控制和使用正确的数量非常重要。

对于我们的新研究，我们采用塑料 - 特别是黑色塑料，这些塑料通常用作超市中即食食品和水果和蔬菜的包装，但不能轻易回收 - 并从中去除碳，然后从中制造纳米管分子所述底部向上使用碳原子。

纳米管比人类头发薄80,000倍，实际上它们几乎和DNA链一样薄。但由碳 - 碳键构成也使它们具有类似钻石的强度。它们非常坚固，被认为是拟议的太空电梯的理想材料。

纳米管已经被用于在触摸屏显示器上制造导电薄膜，并且它们的柔韧性使其成为柔性电子产品的理想选择。它们还被用于开发在移动时产生能量的织物，NASA已经使用它们来防止 Juno宇宙飞船上的电击。此外，它们最近用于为5G网络创建天线。

纳米管的新用途

我们一直专门制造碳纳米管，因为它们可以用来解决电缆过热和失效的问题。在世界范围内，大约8%的电力在输电和配电中损失。这可能看起来并不多，但由于电缆很短，因此电站很短，这意味着发电站必须靠近使用电力的位置，否则能量会在传输中丢失。许多长距离电缆(由金属制成)不能满负荷运行，因为它们会过热和熔化。对于使用风能或太阳能的可再生能源未来而言，这是一个真正的问题，因为最好的地点远离人们居住的地方。

我花了几年时间学习从碳线获得最佳电气性能的重要性。为此，我首先专注于使用最合适的方法制造最高质量的纳米管，以最好地制造导体。我绘制了最佳的反应条件，使我们能够使用黑色塑料作为原料。

现在我们已经能够使用纳米管在小型演示模型中将电力传输到灯泡。从长远来看，我计划使用废塑料制造高纯度碳电缆。我目前正在努力改善纳米管材料的电气性能并增加产量，因此它们已准备好在未来三年内进行大规模部署。

坚持“不留碳”的座右铭，我们也在开发利用这种化学回收方法快速，经济地转换塑料的新闻方法。任何逃离我们过程的碳都是对我们的损失，并且可能是污染物。因此，我们的目标是通过使用化学洗涤器从废气中捕获碳来捕获碳，从而将其保持在绝对最小值，这样它可以一次又一次地进行回收，直到我们尽可能多地使用原始碳。 。

我们也在考虑使用其他形式的碳废料来制造纳米材料。塑料是一个众所周知的问题，但是还有许多其他碳材料，如轮胎，纸张，涂料，溶剂和制冷剂，并不总是有寿命终结计划。塑料问题以塑料使用的速度增长，只有极少量的塑料使用。但是我们的研究表明，我们可以利用今天的问题来制作明天的材料。