熱回收技術是利用流化床(FB)有效地用于復合材料的回收。該技術的示意圖如圖12所示。通過回收復合廢料可以獲得的短而離散的單絲。最初,該技術用于僅回收GFRP。目前,該技術可應用于CFs和GFs的回收。
風能和航空制造業每年可生產200萬噸的FRP。航空業是可回收的大量復合廢物的來源。再生聚合物可用于生產木塑復合材料(WPC)。這些復合材料具有優異的尺寸穩定性、剛度、強度和耐腐蝕性。在鐵路制造方面,一些國家利用回收的碳纖維(CF)開發雙軸轉向架,以實現環保并降低成本。然而,回收物的機械性能,尤其是抗疲勞性,仍需要進一步研究。增材制造(AM)可實現零浪費制造,通過AM的循環經濟方法回收3D打印復合材料產品。大多數研究者在回收利用復合材料/聚合物原料絲方面取得了進展,并評估了回收物與原始材料的最佳配比,以開發高質量的含再生塑料復合材料。這種方法可適用于金屬/塑料、塑料/塑料、陶瓷/塑料和纖維/塑料等復合材料的回收利用。
碳捕集與封存(CCS)技術總體成熟度還未達到商業應用水平,目前我國已部署了部分CCS設施,2020年捕捉能力約478萬噸/年 ,但由于成本高、能耗大、安全性和可靠性不足使得其發展與技術路線圖1000萬噸/年的規劃仍有較大差距。但根據現階段研究顯示,復合材料已經在碳捕捉領域嶄露頭角,例如將塑料廢物轉化為多孔碳以捕獲CO2是同時解決碳排放和塑料污染問題的方法。使用離子交換樹脂(IERs)進行濕變碳捕獲的研究等都是在碳捕捉領域最為前沿的研究。隨著碳排放政策的落地,碳交易必將成為新的市場熱點,碳捕捉技術也將在這一市場中占據一席之地,隨之也將帶動相應復合材料行業的繁榮。
多孔復合材料應用于碳捕捉
總結與展望
——發展轉型帶動產業格局重塑
中國依賴資源開發和使用推動了經濟增長,但也導致了能源消耗和污染排放的增加。為了解決環境問題,中國采取了多樣化的監管措施,包括設立機構、頒布法律法規和增加投資。清潔生產作為前沿環境治理工具,得到了國家的高度重視。自1992年以來,清潔生產在國家立法、試點和審核制度制定的推動下不斷發展。國家先后發布了清潔生產標準和規制,企業也開始參與清潔生產審核。為了保證清潔生產審核的實施,國家推出了一系列補貼政策來改善企業財務狀況,并鼓勵企業進行綠色創新。政策層面的清潔生產審核對企業綠色創新具有積極影響,能夠推動經濟和環境的雙重發展。政府應繼續加強監察機構職責,共享研究成果,構建科學的政策評估制度,以及引導地區發展差異化的清潔生產審核政策。未來政策的重點將放在污染行業的扶持和可持續性上,同時擴大技術和信息支持,加強稅收優惠政策,推動綠色信貸發展,促進清潔生產的融資和綠色創新。 復材行業面臨著嚴重的污染和能耗問題,需要采取清潔生產和循環經濟的策略來改善。可再生能源技術(包括光伏和風電)在復材行業中發揮著重要作用,可以減少碳排放和能源消耗。綠氫工藝也是一個熱點,能夠為復材行業提供清潔能源和化工產品的替代。數字化智能制造和機器人技術可以提高生產效率和能源利用效率。回收利用再生技術能有效減少廢棄物的產生,并實現資源的可持續利用。碳捕集與封存技術雖然在商業應用方面還有挑戰,但復合材料在碳捕捉領域已經顯示出潛力。以上技術的應用和發展將助力復材行業實現可持續發展和綠色轉型。 當前我國復材行業仍然處于高耗能、高污染的狀態,這嚴重影響著國家和社會的可持續發展。為了改變這種現狀,我們需要開辟一條綠色環保的道路,建立低碳發展和綠色發展的理念,并重視對節能減排技術的研究和開發。 首先,需要加強對節能減排技術的研究和應用。通過引進先進的技術和設備,提高生產過程中能源的利用效率,降低能源消耗和排放物的產生。同時,積極推動清潔生產和循環經濟理念的實施,減少對資源的浪費,并找到合適的處理和回收廢棄物的方法。 其次,要優化化工行業內部的生產流程和工藝。通過改進生產工藝,減少能源消耗和廢棄物的產生,降低對環境的污染。例如,采用低溫和低壓的生產方式,優化原料選擇,選擇更環保和可再生的替代品等。 此外,還需要重視廢棄物能源資源的開發和利用。廢棄物是化工行業的一個重要問題,但同時也是一個潛在的能源資源。通過合理的處理和回收廢棄物,并將其轉化為能源,可以減少對傳統能源的需求,并促進能源的循環利用。 另外,對化工行業的生產過程進行監督和控制也是至關重要的。加強環境監測和排污監管,嚴格執行環境保護法律法規,確保化工企業的排放達到國家標準。此外,加強行業內部的自律和良好行為規范,推動企業向清潔生產和綠色發展轉型。 總之,為了改善我國復材行業的發展狀況,我們必須采取措施推動綠色和可持續發展。通過加強節能減排技術的研究和應用,優化生產流程和工藝,開發廢棄物能源資源,加強監督和控制等多個方面的努力,我們可以激發我國化工行業的發展潛力,實現綠色、環保和可持續的發展目標。這樣不僅能促進經濟的健康發展,還能提升環境質量,為人民群眾的生活提供更好的保障。