对许多人来说,披萨就像是抚慰人心的食物。毫不奇怪,美国人均每年要吃掉大约46片披萨(23磅)。大多数披萨都装在瓦楞纸盒里,由于油脂和奶酪残留,这些纸盒很难回收利用。为了解决这个问题,爱达荷国家实验室(INL)的研究人员致力于通过新的方法来攻克披萨盒回收难题。

爱达荷国家实验室 (INL)近期的一项研究重点是利用材料分离技术对纸板进行消毒。通过解决这个问题,该研究不仅使人们吃披萨更加环保,而且还能减轻美国士兵的物资供应压力。

披萨盒实验的首席研究员亚伦·威尔逊表示: “材料分离对于减少能源和国防行业的浪费至关重要。为了实现具体的材料分离,我们首先需要验证材料分离的总体概念,而这正是本研究的成果。”

这项举措是DARPA“资源回收计划”(ReSource Program)的一部分,该计划旨在将作战人员产生的垃圾,特别是塑料垃圾,转化为有价值的资源,以降低物资供应的脆弱性。供应链易受敌方攻击是军事后勤的重要组成部分。为了解决这些问题,军事基地可以将垃圾转化为燃料等可用资源。

每次向战场上的部队运送物资都会使人员面临风险,因为补给线和前线一样容易受到敌人的袭击。在军事设施中,将垃圾转化为燃料等可用资源可以帮助减少这些威胁。

威尔逊和他的同事着手证明更大范围的分离方法能够成功处理作战人员废弃物。

亮点:披萨盒实验

威尔逊和他的团队使用了二甲醚(DME)。这是一种环境友好型化学品,用于去除他们披萨盒实验中受污染的纸板。

  • 实验性的 设备包括两个垂直不锈钢反应器一种是利用溶剂从固体中提取液体,另一种是将溶剂从液体中分离。
  • 装载待清洗的货物后,团队将溶剂添加到第一个反应器中。
  • 然后将溶剂与纸板箱结合,发生化学反应,去除纸板中的杂质,使纸板清洁并可供重复使用。
  • 当。。。的时候 纸板已清洗干净, 将溶剂倒入下部反应器。
  • 该团队使用真空装置从反应器中抽取 DME 溶剂,并将其泵入储存罐或送回第一个圆筒以清洁更多物质。

威尔逊进一步强调:“通过反应器工艺,我们能够将污染物提取到不同的馏分中。我们得到了一个以油为主的馏分,一个以水为主的馏分,以及一个以干燥固体为主的馏分。”

为了减轻对环境的压力,初创企业正致力于以环保的方式开采电动汽车所需的锂。

为什么选择二甲醚萃取?

与传统的水洗工艺相比,二甲醚萃取技术具有显著优势。它采用闭环式设计,可循环利用二甲醚溶液来清洗新的废弃物。该技术可扩展至任意规模。

威尔逊介绍,水洗类似于将垃圾浸泡在洗碗机中,然后烘干,需要耗费大量能源,这种处理方式会产生大量含有各种污染物的废水。

从披萨晚餐到战场:下一步是什么?

INL 研究人员突破了披萨盒回收难题,其成功为更广泛的应用开辟了可能性,包括军事废料的再利用。

据DARPA项目首席研究员杰夫·莱西称, “得知该系统对高度污染的披萨盒有效,有助于验证其在战场上的应用。现在最大的挑战是如何减轻系统的重量。”

“INL之所以选择这个披萨盒案例研究,是因为大多数人都关心如何正确回收食物垃圾。但最终,这项研究在国家安全和实现净零排放未来方面有着诸多潜在应用,”杰夫补充道。

此外,溶剂萃取技术除了可以回收披萨盒外,还有潜力高效回收电池。它通过将液态中间体与固体分离,并通过重复利用废弃萃取材料,为可持续循环经济做出贡献。

来源:逐一分析回收利用的挑战

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艾略特是一位充满热情的环保主义者和博主,他一生致力于传播环保、绿色能源和可再生能源的意识。凭借环境科学背景,他对地球面临的问题有着深刻的理解,并致力于教育他人如何做出改变。

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