環保方法回收煙頭可降低生質柴油生產成本
為了降低生質柴油的生產成本,研究人員開發了一種環保方法,從豐富的廢棄物來源–菸蒂中提取三醋精(一種助燃添加劑)。透過這種方式回收菸頭不僅可以處理廢棄物,還能使其可持續利用。
生質柴油由可食用和非可食用油、動物脂肪和餐館廢油脂等生物來源製成,是一種可再生、可生物降解的燃料,是傳統”化石”柴油的替代品,有害溫室氣體排放量低。紙上談兵聽起來不錯,但生質柴油生產成本高昂是其在全球推廣的主要障礙。
一個有效的解決方案是將生物柴油與三醋酸甘油酯等添加劑混合。研究表明,三醋精有助於減少空氣污染,並提高生質柴油的可燃性。問題是,三醋精通常是透過化學方法生產的,這需要消耗大量化學品,並產生大量廢物和有毒殘留物。這意味著需要一種環保的三醋酸替代來源。
立陶宛考努斯理工大學(KTU)的研究人員與立陶宛能源研究所合作,開發了一種從大量廢品(煙蒂)中提取三醋精的方法。
“在我們的研究小組中,我們的研究主題是回收和廢物管理,因此我們一直在尋找廢物,這些廢物數量巨大,結構獨特,”該研究的第一作者和通訊作者薩米-尤塞夫(Samy Yousef)說。”香菸由菸草、紙張和醋酸纖維素纖維製成的過濾嘴三部分組成,是原材料和能源的良好來源。另外,煙蒂很容易收集,因為有很多收集這種廢物的系統和公司。”
以前曾有人嘗試利用熱解技術從香菸廢料中提取原料,但在這裡,研究人員採用了一種新穎的方法,即不試圖將香菸分離成不同的成分。
Yousef 說:”有一些研究與我們類似,也使用熱解方法,但他們只將其應用於過濾嘴成分。在這種情況下,需要對材料進行預處理,以分離所有成分。由於煙草是一種有毒廢物,對其進行處理需要特別小心,而且由於分離捲菸廢料成分的過程技術複雜,這在經濟上並不可行。”
研究人員利用熱解技術進行了一系列實驗,在1202、1292和1382 °F(650、700和750 °C)的溫度下對煙蒂進行熱分解。根據所使用的溫度,他們可以提取出不同數量的富含三醋酸苷的油、焦炭和氣體。在1382 °F(750 °C)的溫度下,三醋精化合物的萃取量最大(43%),產率估計為38 wt%的油、25.7 wt%的焦炭和36.4 wt%的氣體。在相同溫度下,焦炭產品具有富含鈣的多孔結構,可用作吸附劑。
“所有產品都有實際用途,”Yousef 說。”在我們的案例中,炭是多孔的,富含鈣,可用作肥料或廢水處理的吸附劑和能量儲存劑。天然氣可用於能源目的。最後但並非最不重要的是油,它富含三醋酸,可用作生質柴油的添加劑,以降低成本”。
據估計,4.5 兆個煙頭正在污染我們的全球環境。以研究人員提出的方式回收這些煙頭,不僅可以清除廢物,還可以對其進行永續利用。
這項研究發表在《分析與應用熱解期刊》。