热回收技术是利用流化床(FB)有效地用于复合材料的回收。该技术的示意图如图12所示。通过回收复合废料可以获得的短而离散的单丝。最初,该技术用于仅回收GFRP。目前,该技术可应用于CFs和GFs的回收。
风能和航空制造业每年可生产200万吨的FRP。航空业是可回收的大量复合废物的来源。再生聚合物可用于生产木塑复合材料(WPC)。这些复合材料具有优异的尺寸稳定性、刚度、强度和耐腐蚀性。在铁路制造方面,一些国家利用回收的碳纤维(CF)开发双轴转向架,以实现环保并降低成本。然而,回收物的机械性能,尤其是抗疲劳性,仍需要进一步研究。增材制造(AM)可实现零浪费制造,通过AM的循环经济方法回收3D打印复合材料产品。大多数研究者在回收利用复合材料/聚合物原料丝方面取得了进展,并评估了回收物与原始材料的最佳配比,以开发高质量的含再生塑料复合材料。这种方法可适用于金属/塑料、塑料/塑料、陶瓷/塑料和纤维/塑料等复合材料的回收利用。
碳捕集与封存(CCS)技术总体成熟度还未达到商业应用水平,目前我国已部署了部分CCS设施,2020年捕捉能力约478万吨/年 ,但由于成本高、能耗大、安全性和可靠性不足使得其发展与技术路线图1000万吨/年的规划仍有较大差距。但根据现阶段研究显示,复合材料已经在碳捕捉领域崭露头角,例如将塑料废物转化为多孔碳以捕获CO2是同时解决碳排放和塑料污染问题的方法。使用离子交换树脂(IERs)进行湿变碳捕获的研究等都是在碳捕捉领域最为前沿的研究。随着碳排放政策的落地,碳交易必将成为新的市场热点,碳捕捉技术也将在这一市场中占据一席之地,随之也将带动相应复合材料行业的繁荣。
多孔复合材料应用于碳捕捉
总结与展望
——发展转型带动产业格局重塑
中国依赖资源开发和使用推动了经济增长,但也导致了能源消耗和污染排放的增加。为了解决环境问题,中国采取了多样化的监管措施,包括设立机构、颁布法律法规和增加投资。清洁生产作为前沿环境治理工具,得到了国家的高度重视。自1992年以来,清洁生产在国家立法、试点和审核制度制定的推动下不断发展。国家先后发布了清洁生产标准和规制,企业也开始参与清洁生产审核。为了保证清洁生产审核的实施,国家推出了一系列补贴政策来改善企业财务状况,并鼓励企业进行绿色创新。政策层面的清洁生产审核对企业绿色创新具有积极影响,能够推动经济和环境的双重发展。政府应继续加强监察机构职责,共享研究成果,构建科学的政策评估制度,以及引导地区发展差异化的清洁生产审核政策。未来政策的重点将放在污染行业的扶持和可持续性上,同时扩大技术和信息支持,加强税收优惠政策,推动绿色信贷发展,促进清洁生产的融资和绿色创新。 复材行业面临着严重的污染和能耗问题,需要采取清洁生产和循环经济的策略来改善。可再生能源技术(包括光伏和风电)在复材行业中发挥着重要作用,可以减少碳排放和能源消耗。绿氢工艺也是一个热点,能够为复材行业提供清洁能源和化工产品的替代。数字化智能制造和机器人技术可以提高生产效率和能源利用效率。回收利用再生技术能有效减少废弃物的产生,并实现资源的可持续利用。碳捕集与封存技术虽然在商业应用方面还有挑战,但复合材料在碳捕捉领域已经显示出潜力。以上技术的应用和发展将助力复材行业实现可持续发展和绿色转型。 当前我国复材行业仍然处于高耗能、高污染的状态,这严重影响着国家和社会的可持续发展。为了改变这种现状,我们需要开辟一条绿色环保的道路,建立低碳发展和绿色发展的理念,并重视对节能减排技术的研究和开发。 首先,需要加强对节能减排技术的研究和应用。通过引进先进的技术和设备,提高生产过程中能源的利用效率,降低能源消耗和排放物的产生。同时,积极推动清洁生产和循环经济理念的实施,减少对资源的浪费,并找到合适的处理和回收废弃物的方法。 其次,要优化化工行业内部的生产流程和工艺。通过改进生产工艺,减少能源消耗和废弃物的产生,降低对环境的污染。例如,采用低温和低压的生产方式,优化原料选择,选择更环保和可再生的替代品等。 此外,还需要重视废弃物能源资源的开发和利用。废弃物是化工行业的一个重要问题,但同时也是一个潜在的能源资源。通过合理的处理和回收废弃物,并将其转化为能源,可以减少对传统能源的需求,并促进能源的循环利用。 另外,对化工行业的生产过程进行监督和控制也是至关重要的。加强环境监测和排污监管,严格执行环境保护法律法规,确保化工企业的排放达到国家标准。此外,加强行业内部的自律和良好行为规范,推动企业向清洁生产和绿色发展转型。 总之,为了改善我国复材行业的发展状况,我们必须采取措施推动绿色和可持续发展。通过加强节能减排技术的研究和应用,优化生产流程和工艺,开发废弃物能源资源,加强监督和控制等多个方面的努力,我们可以激发我国化工行业的发展潜力,实现绿色、环保和可持续的发展目标。这样不仅能促进经济的健康发展,还能提升环境质量,为人民群众的生活提供更好的保障。