2020年11月12日
新南威尔士大学可持续材料研究与技术(SMaRT)中心的研究发现了一种方法，可以开始一场新的“绿色铝”制造革命，并支持政府2020年预算和行业努力，以促进澳大利亚制造业的发展，并且更加可持续并创造新的就业机会。
从复杂的多层包装中回收铝的新技术是基于SMaRT中心在其主任Veena Sahajwalla教授的领导下开创的微回收科学，并基于他们的废物材料创新，包括绿色钢铁和微型工厂®技术。
绿色铝
这项发表在两份国际科学期刊上的研究表明，现在有一种方法可以可持续地回收聚合物层压铝包装(PLAP)材料，如消费后的食品和咖啡包装，变成高质量的铝，成为高能碳氢化合物产品的潜在来源。”
“我们开发了绿色钢铁技术，从旧橡胶轮胎和塑料中提取氢和碳，作为炼钢中的创新和绿色途径，我们现在可以用我们的新技术——热分离技术(TDT)开发新的‘绿色铝’。”维纳的SMaRT中心是新南威尔士大学科学学院的一部分。
“利用新技术进行回收，可以成为利用我们的废物资源制造高质量材料的基础，因为我们寻求在经济繁荣的同时发展更大的主权能力。”
热脱离技术
科学出版物施普林格《自然》和《清洁生产杂志》中描述的新型热分离技术提供了一种创新、高效和可持续的微回收技术，可以分离复杂的聚合物层压金属包装废弃物中的材料。TDT可以将铝转化为一种清洁和绿色的金属，使其能够以一种意味着它可以用作高质量制造材料的方式提取，同时最大限度地减少残留废物。
维纳说:“绿色钢铁和绿色制造是我们十多年来一直在开拓的能力。正如我们政府在2020年预算中宣布的那样，我们希望创造的就业和可持续发展革命可以从一些现有的创新中得到推动，工业和研究人员已经成功地合作了。
“使用废物处理技术可以创造新的供应链和就业机会，特别是在区域地区，因为它不需要大规模或昂贵。这就是为什么我认为未来的回收和制造是一致的，废物和回收将成为制造供应链的一部分，这在新冠肺炎时代非常重要，我们现在高度重视“主权能力”。
SMaRT是如何帮助创建这些新的供应链和调整这些行业的一个例子是，它将一家电子垃圾回收商与一家钢铁制造商直接连接起来，使被低估的金属和塑料可以被用作原材料，这些金属和塑料将运往海外，被填埋或焚烧。
主要研究结果
采用热分离技术(TDT)对废旧聚合物层压铝包装材料(PLAP)进行了分析，探讨了金属-聚合物多层膜回收利用的前景
材料污染最小，金属(铝)零浪费。金属表面的层压聚合物本质上需要一些额外的努力和能量来回收金属
原始的形式。在这些研究中，探索了铝表面叠层聚合物通过氧化方式保护表面污染的效果。在空气气氛中聚合物的转化速率比在惰性气氛中可以达到的速率要高。
TDT回收聚合物层压铝包装，有或没有惰性气体供应，已经开发出专门生产高质量铝。与惰性介质相比，空气介质中铝表面的氧化程度更高且不均匀。在550摄氏度下，观察到聚合物在20分钟内完全降解，铝的回收没有任何金属损失，纯度非常高。对层合和非层合TD铝的表面分析证实，从PLAP中分离的铝在富氧气氛中的氧化率低80-90%，即使在聚合物完全降解后，聚合物仍可以通过将碳质残留物留在表面上，对铝表面的氧化起到保护作用。
回收铝的纯度水平达到~96-99%，含有少量杂质/合金元素C, Si, Fe等。通过我们新的创新TDT检测，回收铝的氧化率被控制在1%以下。该工艺生产的更清洁的铝具有所需的可扩展性，这是将实验室批量反应应用于工业生产所必需的。
PLAP材料的回收需要一个过程，整个材料可以处理和回收，能源和材料的浪费最小。TDT克服了这些限制。研究人员和专业人员已经实践了包括传统熔炼在内的几种回收技术。但传统的PLAP材料冶炼存在的主要问题是材料损耗过大，冶炼过程中缺乏控制助剂。
在许多国家，废弃聚合物层压金属包装材料与其他城市固体废物一起被送往垃圾填埋场或焚化，其中一些材料通过工业分离从底灰组分中以金属形式回收。垃圾中含有聚合物和铝的低价值包装材料没有引起回收商的兴趣。
关于新的热分离技术的全部细节可以在科学出版物的文章中找到施普林格自然和清洁生产杂志．
来源:https://www.unsw.edu.au/