核科學如何幫助將塑料垃圾擋在海洋和我們的日常生活之外?
核科學為解決塑料整個生命周期的污染問題提供了創新解決方案。為了應對這一挑戰,我們需要了解其根源。研究表明,大約80%的海洋塑料污染源自陸地(其余來自海洋,如漁網等),因此陸基干預措施至關重要。
原子能機構正在利用前沿技術在兩個方面開展工作:首先,我們正在利用輻射制造生物基塑料,為傳統的石油基塑料提供可持續的替代品。簡言之,我們正在研究既可生物降解又易于回收利用的新材料。這種方法不僅能減少對化石燃料的依賴,而且還能通過將有機廢物轉化為寶貴資源而支持循環經濟。
其次,我們正在利用輻射技術將塑料廢物轉化為耐用性更好、強度更大和價值更高的產品。例如,通過用回收塑料部分地替代水泥,輻射可以提高混凝土的性能。核技術正在改進混合塑料廢物流中聚合物的分類和分離。我們還在探索輻射輔助熱解如何將塑料轉化為蠟、燃料和其他有價值的化學添加劑。
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如果我們用輻射處理塑料,新產品不會有危險嗎?
完全沒有 — 事實上,恰恰相反。輻射被認為是一種“綠色化學”形式,因為它可以使我們在不用有毒化學品或高溫或高壓等極端條件來加工材料。當我們利用輻射來制造新的生物基塑料或升級再造塑料廢料時,整個過程都是清潔、高效和環保的。
輻射本身并不會留在材料中,就像你接受牙科 X 射線檢查一樣,輻射會穿過但不會留在你體內。同樣的原理在這里也適用:材料在處理后并沒有放射性,使用起來是完全安全的。
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您提到利用核技術改進塑料回收,這種情況已經發生了嗎?
在“核技術用于控制塑料污染”倡議下與原子能機構合作的52個國家中,有九個國家已經建立試點工廠 — 將想法變為現實。這些國家正按照技術成熟度等級(TRL)標桿快速推進 — 這是一個全球公認的九階段框架,用于跟蹤技術從概念到商業部署的成熟度。
我們已經看到令人振奮的實際成果。
印度尼西亞和菲律賓正在開發用于可持續建筑的木塑復合材料。在馬來西亞,塑料垃圾正在被轉化為燃料。在阿根廷,由回收塑料制成的耐用鐵路軌枕在初期試驗中表現出強勁的性能。
這些試點項目不僅是概念的證明,它們也是進展的證明。我們預計,其中幾項技術最早將于明年進入最后的技術成熟度等級階段,將開始全面實施。
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作為一名科學家,您為什么選擇進入這一領域?
我始終認為,科學應該成為促進有意義、持久變革的催化劑。這一信念指引我關注塑料升級再造和尋找石油基材料的替代品 — 這是一個創新可以直接解決我們今天面臨的環境危機的領域。
我擁有30多年的電離輻射工作經驗,親眼目睹了電離輻射在變廢為寶方面尚未開發的潛力。這項工作不僅僅是研究,而是還致力于建設保護我們的生態系統的循環經濟,減少人類的碳足跡,為子孫后代留下一個更健康、更有韌性的地球。