学术界正在考虑将海洋塑料废物在船上转化为燃料

  • 2021-11-05 19:57:29
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来自马萨诸塞州研究机构的一组学者一直在探索船舶清除海洋中废塑料岛的可行性,然后使用热液液化 (HTL) 等船上技术将废物转化为“蓝色柴油”船用燃料。

过去曾提出过将塑料废物转化为船用燃料的想法,并进行回收利用。这个最新的提案——已在美国国家科学院院刊 (PNAS) 的网站上作为研究文章发表——很有趣,因为它考虑了如何使用该过程来支持“自我” -动力海洋清理'模型'(与当前的操作方式相反,在当前的工作方式中,'船舶必须在将塑料运往港口之前收集和储存塑料,通常是数千公里以外的港口')。该项目还详细研究了如何收集、转化、储存和使用塑料垃圾。

在他们的 PNAS 文章中,该团队指出:“为了使 HTL 方法可行,由塑料产生的功必须超过该过程以及理想情况下船舶发动机所需的功,以便在收集过程中储存燃料以备后用.'

因此,该团队必须确定 HTL 工艺——或热解或酶转化等替代技术——是否可以“提供足够的能量来为自身和船舶提供动力”。

在调查之后,该团队得出结论:“预计使用 HTL 将海洋塑料废物在船上转化为燃料将产生足够的火用能量来为自身提供动力、为船舶提供动力,并产生多余的燃料供以后使用,当通过围栏对塑料进行预浓缩时使用环流——但不是在开阔的海洋中,也不是在没有繁荣的环流中。

重要的是,该团队并未将这一过程作为一种生产绿色船用燃料的方式——而是作为一种比目前使用的方式处理海洋塑料废物污染更小的方式。

科学家们在他们的 PNAS 文章中说:“将海洋塑料转化为燃料最终将释放它们所含的碳作为温室气体排放,”但随后补充道:“也就是说,释放的二氧化碳数量仅占全球排放预算的一小部分,目前~485 PgC。如果系统连续运行 10 年,总百分比将低于全球碳预算的 0.02%。另一方面,将塑料转化为燃料可以消除新的化石排放,同时清洁海洋并减少陆上作业中回收的塑料量。将塑料转化为燃料还消除了港口不必要的拥堵,并减少了近海石油泄漏的可能性。与石油燃料不同,塑料衍生燃料硫含量低,

总结他们的发现,该团队得出结论:“世界海洋中废塑料的积累是一个紧迫的问题,需要给予相应的关注。依赖于将塑料返回港口的清理工作将消耗大量燃料。塑料本身含有化学能,可以抵消石油消耗,并通过减少清理船必须返回港口卸货和加油的次数来潜在地减少清理时间。这项工作表明,如果表面塑料浓度大于 12 vol%,HTL 应该能够提供自供电清理所需的火用。估计的清理时间取决于塑料在收集栅栏上的堆积速度,清理时间随着部署栅栏的数量而减少。经济上,相对于清理船和吊杆系统,HTL 系统是一个适度的额外成本。基于这一有希望的分析,未来的工作可以评估添加剂、污染物和老化对 HTL 油产量的影响以及塑料衍生燃料对现有燃料输送系统和发动机的适用性。

从事这项研究的学者来自伍斯特理工学院、伍兹霍尔海洋研究所和哈佛大学。

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