IBM化学家已经找到了一种更快的方法来回收塑料,甚至是涂有残留物的材料
改编自边缘每周时事通讯星期三发表。
说到创新,谷歌的母公司Alphabet可能会在这场竞赛中胜出,但IBM在美国专利申请方面则遥遥领先。
今年1月初,这家有着107年历史的公司公布了这一消息获得超过9100分在2018年的专利。这比任何其他公司都要多,而这也是IBM连续26年宣称的业绩。
IBM的大多数当代奖项都与人工智能、云计算、网络安全的发展有关,当然,还有我最喜欢的极客主题之一区块链。(后者构成IBM服务与食品供应链安全和可追溯性有关,将在以后的专栏中讨论。)但有时IBM的研究偏离了一些意料之外的领域。
证据之一是本月初IBM科学家宣布的塑料回收过程VolCat,挥发性催化剂的缩写。该反应利用反应釜中的热量和乙二醇——想想高压锅吧,高压锅的工作温度在200摄氏度以上——“消化”聚酯,并分离出白色粉末形式的单体,这种白色粉末可用于制造新塑料。IBM建议,这种材料可以反馈到塑料制造业,这样它就可以再生。
正如任何人都可以告诉你的,塑料行业是渴望的新的回收方法这可以扩展到处理世界上的大型清理、恢复和重用挑战。考虑到每年有800万吨塑料流入海洋,基于化学或生物而不是机械分类和分离的过程将是必不可少的。
新的IBM工艺可以帮助加工PET,也就是聚对苯二甲酸乙二醇酯,通常用于服装、水瓶、杂货袋、牛奶盒等等。
新的IBM系统有什么特别有趣的是它可以处理东西加载或涂有食物残渣等污染物,胶水,灰尘、染料和颜料——它一直测试到目前为止从模特头到塑料瓶碎聚酯衣服钓鱼线,根据IBM的高级药剂师我采访了有关技术,鲍勃·艾伦。新的IBM工艺可以帮助加工PET,也就是聚对苯二甲酸乙二醇酯,通常用于服装、水瓶、杂货袋、牛奶盒等等。
“这是一个分子分类器,”他说。一旦流程完成,催化剂就可以被回收和再利用。
它是如何工作的
VolCat利用了一种被称为催化的过程,这种过程有助于加速化学反应。这个项目一开始是研究人员为了支持IBM的一项实验传奇的专业知识半导体材料及制造。这是几年前发现an的同一组“没完没了地可回收的聚合物这可能在促进重用方面发挥关键作用。该小组正在探索改进半导体生产和聚合物回收过程的方法。“IBM对聚合物很感兴趣,”Allen说。
请注意,正如美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)高级研究员格雷格•贝克汉姆(Gregg Beckham)所言,这仍是一项处于早期阶段的发明,只有在非常小的批量“实验规模”上得到证实。
这就是为什么IBM研究小组积极地在其研究部门之外寻找一个由科学家组成的梦之队,其中可能包括NREL的研究人员。艾伦说,公司还在寻找行业合作伙伴,帮助实现这种方法的工业化。他说:“我们正在共同努力,组建一个由志同道合的个人和公司组成的团队,将这一突破推向世界。”
没有人公开站出来,但想想宠物供应商和买家吧。
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尽管市场上出现的其他化学回收方法在技术开发方面要成熟得多,但贝克汉姆称VolCat的速度比这些方法要快。艾伦说,替代的、非催化的化学循环方法,如热糖酵解,可能需要长达24小时,而所需的高温会产生一种有点发黄的物质。
VolCat使用较低的温度,通常可以在两小时内运行该过程。
另一个显著的区别是,IBM的突破使用了一种催化剂,这种催化剂以防冻剂或飞机除冰液的形式很容易获得。“这很便宜,很容易得到,”贝克汉姆说。他说,虽然这种物质对人和动物有毒,但在工业环境中处理起来相对容易和安全。
加拿大的两家公司正在研究类似的技术,但在市场开发方面走得更远循环产业该公司已经与百事可乐(PepsiCo)、达能(Danone)和欧莱雅(L’oreal)等公司建立了高调的合作关系;还有法国的Carbios,它利用水解作用来生物降解一次性的PET塑料。后者签署了一项共同发展的伙伴关系和诺维信在1月下旬合作。