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化学ループは、環境廃棄物を燃料に変えます

環境廃棄物を有用な化学資源に変えることは、新しい研究によると、廃棄されたプラスチック、紙、食品廃棄物の増加の避けられない課題の多くを解決することができます。 大幅なブレークスルーで、オハイオ州立大学の研究者は、プラスチックや農業廃棄物などの材料をシンガに変換する技術を開発しました。これは、ホルムアルデヒドやメタノールなどの化学物質や燃料の作成に最もよく使用される物質です。 シミュレーションを使用して、システムが廃棄物をどの程度分解できるかをテストすると、科学者は、化学ループと呼ばれるアプローチが他の同様の化学技術よりも効率的な方法で高品質の合成ガスを生成できることを発見しました。オハイオ州の化学および生体分子工学の博士課程の学生であるイシャニ・カルキ・クドバは、この洗練されたプロセスはエネルギーを節約し、環境にとってより安全です。 「私たちは、日々の生活に必要な重要な化学物質に合成ガスを使用しています」とKudva氏は述べています。 「だから、その純度を改善することは、さまざまな新しい方法でそれを利用できることを意味します。」 今日、ほとんどの商業プロセスは、約80〜85％の純粋なシンガを作成しますが、Kudvaのチームは数分しかかからないプロセスで約90％の純度を達成しました。 新しい研究では、システムは2つの原子炉で構成されています。金属酸化物材料によって提供される酸素を使用して廃棄物が分解される移動床減速装置と、材料を再生できるように失われた酸素を補充する流動床燃焼器です。この研究では、この廃棄物から燃料へのシステムを使用すると、原子炉は最大45％より効率的に走り、他の方法よりも約10％クリーンな合成ガスを生成できることが示されました。 この研究は最近ジャーナルに掲載されました エネルギーと燃料。 環境保護庁の報告によると、2018年には米国で3570万トンのプラスチックが生成されました。そのうち約12.2％は、プラスチック容器、バッグ、電化製品、家具、農業残留物、紙、食品などの都市固形廃棄物です。 。 残念ながら、プラスチックは分解に耐性があるため、長期間自然に持続する可能性があり、完全に分解してリサイクルすることが困難です。埋め立てや焼却などの従来の廃棄物管理も、環境にリスクをもたらします。 現在、研究者は汚染を抑制するための代替ソリューションを提示しています。たとえば、従来のプロセスと比較してシステムがどれだけの二酸化炭素が排出されるかを測定することにより、発見は、カーボン排出量を最大45％削減できる可能性があることを明らかにしました。 彼らのプロジェクトの設計は、研究の共著者であり、オハイオ州の化学および生体分子工学の博士課程の学生であるシェカール・シンデ氏によると、より持続可能な技術の緊急の必要性に駆り立てられている化学部門の多くの1つにすぎません。 この研究の場合、彼らの仕事は、社会の化石燃料への依存を大幅に減らすのに役立つ可能性があります。 「以前に行われたことや、人々が今や脱炭素化研究に関してやろうとしていることに関して、劇的な変化がありました」と彼は言いました。 以前のテクノロジーはバイオマスの廃棄物とプラスチックを個別にフィルタリングすることができましたが、このチームのテクノロジーは、それらを変換するために必要な条件を継続的にブレンドすることにより、複数のタイプの材料を一度に処理する可能性もあります。 チームのシミュレーションがより多くのデータを生成すると、最終的には、他のユニークなコンポーネントを使用してより長い時間枠で実験を実施することにより、システムの時価総額をテストすることを望んでいます。 「リサイクルセンターから得られる地方自治体の固形廃棄物を含めるためにプロセスを拡大することは、次の優先事項です」とクドバは言いました。 「この技術の商業化と業界の脱炭素化に関しては、研究室での作業が続いています。」 他のオハイオ州の共著者には、Rushikesh K. Joshi、Tanay A. Jawdekar、Sudeshna Gun、Sonu Kumar、Ashin a Sunny、Darien Kulchytsky、Zhuo Chengが含まれます。この研究は、バックアイの貴重なプラスチックによってサポートされていました。 #化学ループは環境廃棄物を燃料に変えます