国大领导的研讨团队赋予碳烟灰新生命,运用突破性技能从废水中高效去除铅离子。研讨成员包含规划与工程学院化学与生物分子工程系教授王啟华(中)、博士生王逸颖(左二)、环境研讨所前研讨员阿伦博士(Arun Kumar Prabhakar)(左一),以及碳收回计划提供商CBE Eco-Solutions首席执行长姚志熠博士(右一)和技能长巴布博士(Babu Cadiam Mohan,右二)。(吴先邦摄)

  项目的首席研讨员、国大规划与工程学院化学与生物分子工程系教授王啟华说,市场调研显现,1公吨加工碳的价格为1100美元至3000美元(约1451新元至3959新元),新技能可大起伏的降低本钱至150美元至200美元(约198新元至264新元)。

  加工后的碳烟灰可循环运用屡次,现在来看,即便到了第七轮吸附,去除功率仍持稳。巴布说:“碳烟灰循环到某些特定的程度,结构必然会分裂,但进一步处理后可作为沙粒的替代品。”

  联合国环境规划署气候与清洁空气联盟估量,单是2019年,全球排放了约580万公吨的碳烟。碳烟是导致全球暖化的主因之一,仅次于二氧化碳。不过,它对全球暖化的潜在作用是二氧化碳的460倍至1500倍,潜在要挟更大。

  为缓解碳烟灰对废物填埋场形成的担负,研讨团队先用化学物,把钒离子从碳烟灰抽离,再把碳烟灰打磨成2微米至50微米的颗粒,以扩大可吸附铅离子的面积。

  碳收回计划提供商CBE Eco-Solutions首席技能长巴布博士(Babu Cadiam Mohan)是上述项目的研讨员之一。他承受《联合早报》采访时说,因为与涂料出产相关的废水中有特定化学物,会影响碳烟灰的吸附功用,因而除铅功率比较低。不过,调整碳烟灰的工艺流程便可进步吸附力。

  研讨团队跟着让加工后的碳烟灰附着在氧化石墨烯(graphene oxide)的表层,一起堆叠在氧化石墨烯片之间,使吸附铅离子的才能更强。

  碳烟灰经化学加工后打磨成球,可从工业废水中吸附有毒的铅离子,功率可超越99%,有助于削减电池制作等范畴对环境的污染。

  现在,去除工业废水中重金属离子的常用方法是吸附法。这种方法的操作简略、本钱低且功率高,现有的吸附剂包含稻壳和生果废物。

  碳烟(carbon soot)是炼油厂气化沥青(bitumen)的副产品,历来被视为没有价值,燃烧成碳烟灰后便埋入废物填埋场。不过,碳烟灰含有钒(vanadium)和镍(nickel)等重金属,处理不妥会加重金属污染问题。

  王啟华说,炼油厂的碳排放会加重气候均匀状况随时刻的改变,这样的一个问题应取得正视;这个研讨的初衷是为缓解全球暖化设法,一起给本来没什么价值的碳烟增值并善加运用,以削减环境污染。

  新加坡国立大学领导的研讨团队讨论运用碳烟灰(carbon soot ash)来吸附铅离子。这个方法不只本钱更低,更赋予碳烟灰新生命,除了可防止它污染自然环境,还可推动循环经济。

  国大研讨团队将持续与CBE Eco-Solutions协作,计划下一年推出设备原型,每天处理50公斤的碳烟灰,后年在裕廊岛建试点工厂,每天处理1000公斤碳烟灰。

  他介绍说,吸附着铅离子的碳烟灰还可进一步加工,把分离出来的铅离子从头用于电池制作等。

  铅离子是一种有毒的重金属离子,大多数来自包含电池制作、冶金(metallurgy)、染料等工业,一旦流入环境就可能进入食物链并堆集,影响动植物和生态的健康。

  碳烟灰附在氧化石墨烯后能够去除多少铅离子?研讨团队在实验室环境中的测验显现,在处理与电池制作相关的废水时,这种吸附剂的除铅功率超越99%;处理与涂料出产相关的废水时,除铅功率则只有约62%。

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