汽車廢塑料巧變石墨烯

《通訊·工程學》雜志近日發表的一項可持續性研究稱，能將回收利用的汽車廢塑料變成石墨烯，并通過一種節能技術將其用于制造新的汽車部件。研究結果為全球在用的14億輛乘用車產生的這種需填埋的垃圾，提供了一個潛在處理辦法。

報廢汽車產生的廢塑料，在全部需填埋塑料垃圾中占了10億噸，平均每輛車有200—350公斤塑料。出于各種原因，這類材料很難被再利用。比如，這些材料中有很多都是工程改造塑料，現有技術無法回收，而且傳統回收方式需要將不同類型的塑料進行分離，回收成本高昂。

近期研究顯示，將廢塑料變成石墨烯是可行的，石墨烯是一種寶貴的材料（每噸價值6萬—20萬美元），具有高導電性和較高的熱穩定性、化學穩定性等實用特性。這一研究或許是將汽車塑料回收變成石墨烯的可行手段，而且，石墨烯有時也會作為部分汽車塑料的添加劑，提高強度和噪音吸收率。

此次，美國萊斯大學研究團隊演示了利用名為“焦耳熱閃蒸”的節能技術，將二手車塑料轉換成高質量石墨烯。該技術使用電流加熱碳，將其變成石墨烯，只需使用低成本設施，且無需對塑料進行分離或分類，也無需溶劑、熔爐或水。

研究人員將福特F-150皮卡的保險杠、墊片、地毯、墊子、座椅、門框壓條一起粉碎，并演示了這個過程的一般步驟。他們又用回收得到的石墨烯增強了新的車用塑料，發現其性能與福特新投產的含石墨烯的塑料復合材料的性能相當。

團隊隨后又對這種從廢物中回收的石墨烯/塑料復合材料再次使用焦耳熱閃蒸技術加熱，產生了更多的石墨烯。此外，他們還發現相比傳統的石墨烯生產方式，焦耳熱閃蒸技術在能源需求、全球變暖作用、耗水量方面都更低。

2020年，美國萊斯大學的課題組發表了一種獲取石墨烯的方法——通過焦耳熱閃蒸方式，把含碳的廉價物體比如混合塑料廢棄物轉換成石墨烯。這種方法一箭雙雕，既能降低制備石墨烯的成本，還能解決廢塑料回收利用的問題。焦耳熱閃蒸技術可在極短時間內將不起眼的材料變成更有價值的石墨烯。沿著他們開創的這條道路，萊斯大學又找到了富有前景的應用領域——汽車廢塑料回收。用廢塑料制備的石墨烯，還能用回到車輛生產當中。如果這項技術被大型車企采用，確實商機無限。