近日，東南大學能源與環(huán)境學院肖睿教授、張會巖教授領(lǐng)銜的綠色能源團隊在國際頂尖學術(shù)期刊《科學》（Science）上發(fā)表了題為 “Revolutionize textile recycling（革新廢紡回收）” 的Letter文章，針對全球日益嚴峻的廢紡等高分子固廢問題，提出了創(chuàng)新性的見解與解決方案，呼吁通過跨學科、跨地域協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建高效、綠色的高分子固廢回收定向熱轉(zhuǎn)化新范式。
當前，全球廢紡固廢產(chǎn)量呈現(xiàn)迅猛增長態(tài)勢，每年總量約達1億噸，據(jù)預測，到2030 年這一數(shù)字將至少增長50%。傳統(tǒng)的填埋、焚燒等處理方式不僅未實現(xiàn)高值化利用，而且還會帶來次生環(huán)境問題，如微納塑料和全氟 / 多氟烷基物質(zhì)（PFAS）等有害物質(zhì)大量進入生態(tài)系統(tǒng)，對環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴重威脅。在此背景下，開發(fā)一種低成本且可規(guī)�；母叻肿庸虖U循環(huán)回收和高值利用技術(shù)刻不容緩。
在該文章中，東大團隊剖析了當前高分子固廢熱轉(zhuǎn)化面臨的轉(zhuǎn)化過程不可控、產(chǎn)物選擇性低以及成本高昂等諸多難題，基于此，團隊提出利用廉價的可再生能源電力驅(qū)動，開發(fā)微波等新型用能方式實現(xiàn)定向熱轉(zhuǎn)化，提升轉(zhuǎn)化效率與能量利用率，構(gòu)建新一代可再生能源驅(qū)動的有機固廢轉(zhuǎn)化體系，在實現(xiàn)高分子有機固廢高值利用的同時實現(xiàn)間歇式、波動性綠電的高效存儲和轉(zhuǎn)化。
肖睿（左）、張會巖（右）
論文進一步明確了高分子固廢回收過程中的兩個關(guān)鍵突破點：一是推動工藝過程的再電氣化轉(zhuǎn)型，二是強化技術(shù)路徑的循環(huán)經(jīng)濟屬性。從宏觀層面來看，要推動高分子固廢的再生利用，還需構(gòu)建系統(tǒng)完善的資源數(shù)據(jù)平臺與可量化指標體系，形成技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、政策協(xié)同推進的全新格局。展望未來，可再生能源驅(qū)動高分子等有機固廢定向熱轉(zhuǎn)化技術(shù)將成為該領(lǐng)域的重要研究方向之一。
近年來，肖睿、張會巖教授團隊在生物質(zhì)/有機固廢高值化利用領(lǐng)域取得了一系列重要進展。團隊創(chuàng)新性地提出將光電、微波、等離子體等多種能量引入傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)化過程中，實現(xiàn)多種能量的耦合互補，從而在溫和條件下實現(xiàn)含碳固體原料的零碳/負碳高值轉(zhuǎn)化，相關(guān)成果陸續(xù)發(fā)表在Science、Nat. Chem. Eng.、PNAS、Sci. Adv.、Nat. Commun.等期刊，多項技術(shù)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應用，展現(xiàn)了東大能環(huán)學院出色的科研實力。
辦學百年以來，學院始終以國家能源、環(huán)境領(lǐng)域最新發(fā)展成果和重大需求為辦學方向，煥發(fā)著時代生機與活力，培養(yǎng)了包括陳學俊、徐壽波、閔桂榮、黃其勵、于俊崇、宣益民6名兩院院士在內(nèi)的2萬余名畢業(yè)生，為國家能源動力、新能源、環(huán)保、空調(diào)及建筑等碳中和領(lǐng)域輸送了一大批中堅力量及杰出人才。
同時，經(jīng)多年積累沉淀，能環(huán)學院的“煤加壓燃燒與氣化”“循環(huán)流化床富氧燃燒CO2捕集技術(shù)”“化學鏈燃燒CO2捕集技術(shù)”“生物質(zhì)制備高品質(zhì)液體燃料與化學品”“太陽能耦合空調(diào)雙效制冷”和“火電機組優(yōu)化控制”等研究方向處于國內(nèi)領(lǐng)先水平及具有國際重大影響力。
近5年來，學院被SCI收錄論文數(shù)達到1500余篇，申請發(fā)明專利1236項、授權(quán)689項；2024年入選愛思唯爾中國高被引學者8人，2024年入選科睿唯安全球高被引學者2人；牽頭榮獲國家獎1項，教育部和省部級一等獎5項，其他獎勵20余項。（數(shù)據(jù)截至2024年10月）
未來，學院會繼續(xù)融合傳統(tǒng)能源碳減排，新能源碳零排以及碳捕集與封存碳負排等前沿技術(shù)，培養(yǎng)“雙碳”領(lǐng)域國家緊缺的創(chuàng)新型領(lǐng)軍人才，攀登科研新高峰。
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本文素材來源：東南大學官網(wǎng)/官微、東南大學本科招生、東大能環(huán)等
