近日,东南大学能源与环境学院肖睿教授、张会岩教授领衔的绿色能源团队在国际顶尖学术期刊《科学》(Science)上发表了题为 “Revolutionize textile recycling(革新废纺回收)” 的Letter文章,针对全球日益严峻的废纺等高分子固废问题,提出了创新性的见解与解决方案,呼吁通过跨学科、跨地域协同创新,构建高效、绿色的高分子固废回收定向热转化新范式。

当前,全球废纺固废产量呈现迅猛增长态势,每年总量约达1亿吨,据预测,到2030 年这一数字将至少增长50%。传统的填埋、焚烧等处理方式不仅未实现高值化利用,而且还会带来次生环境问题,如微纳塑料和全氟 / 多氟烷基物质(PFAS)等有害物质大量进入生态系统,对环境和人类健康构成严重威胁。在此背景下,开发一种低成本且可规模化的高分子固废循环回收和高值利用技术刻不容缓。
在该文章中,东大团队剖析了当前高分子固废热转化面临的转化过程不可控、产物选择性低以及成本高昂等诸多难题,基于此,团队提出利用廉价的可再生能源电力驱动,开发微波等新型用能方式实现定向热转化,提升转化效率与能量利用率,构建新一代可再生能源驱动的有机固废转化体系,在实现高分子有机固废高值利用的同时实现间歇式、波动性绿电的高效存储和转化。

肖睿(左)、张会岩(右)
论文进一步明确了高分子固废回收过程中的两个关键突破点:一是推动工艺过程的再电气化转型,二是强化技术路径的循环经济属性。从宏观层面来看,要推动高分子固废的再生利用,还需构建系统完善的资源数据平台与可量化指标体系,形成技术、产业、政策协同推进的全新格局。展望未来,可再生能源驱动高分子等有机固废定向热转化技术将成为该领域的重要研究方向之一。
近年来,肖睿、张会岩教授团队在生物质/有机固废高值化利用领域取得了一系列重要进展。团队创新性地提出将光电、微波、等离子体等多种能量引入传统热转化过程中,实现多种能量的耦合互补,从而在温和条件下实现含碳固体原料的零碳/负碳高值转化,相关成果陆续发表在Science、Nat. Chem. Eng.、PNAS、Sci. Adv.、Nat. Commun.等期刊,多项技术实现了产业化应用,展现了东大能环学院出色的科研实力。

办学百年以来,学院始终以国家能源、环境领域最新发展成果和重大需求为办学方向,焕发着时代生机与活力,培养了包括陈学俊、徐寿波、闵桂荣、黄其励、于俊崇、宣益民6名两院院士在内的2万余名毕业生,为国家能源动力、新能源、环保、空调及建筑等碳中和领域输送了一大批中坚力量及杰出人才。
同时,经多年积累沉淀,能环学院的“煤加压燃烧与气化”“循环流化床富氧燃烧CO2捕集技术”“化学链燃烧CO2捕集技术”“生物质制备高品质液体燃料与化学品”“太阳能耦合空调双效制冷”和“火电机组优化控制”等研究方向处于国内领先水平及具有国际重大影响力。

近5年来,学院被SCI收录论文数达到1500余篇,申请发明专利1236项、授权689项;2024年入选爱思唯尔中国高被引学者8人,2024年入选科睿唯安全球高被引学者2人;牵头荣获国家奖1项,教育部和省部级一等奖5项,其他奖励20余项。(数据截至2024年10月)
未来,学院会继续融合传统能源碳减排,新能源碳零排以及碳捕集与封存碳负排等前沿技术,培养“双碳”领域国家紧缺的创新型领军人才,攀登科研新高峰。
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本文素材来源:东南大学官网/官微、东南大学本科招生、东大能环等