1月15日,昆明理工大學環境科學與工程學院環境創新231班本科生王守君在李彬教授和劉澤偉校聘副教授指導下,完成廢舊輪胎熱化學利用進展綜述。這是目前我院第四屆環境工程創新班在科研創新能力培養模式探索中獲得的重要成果之一。相關研究成果以“From waste to energy: Comprehensive understanding of the thermal-chemical utilization techniques for waste tire recycling”為題,發表于環境與能源領域高水平期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews(中科院1區,最新影響因子16.3)。論文第一作者為王守君,通訊作者為李彬和劉澤偉。
隨著世界范圍內汽車保有量不斷增加,廢舊輪胎(WT)產量逐年遞增。據統計,每年約有15億條輪胎達到報廢年限。WT是不可生物降解的材料,長期露天儲存不僅消耗大量土地資源,還會造成嚴重的環境污染。WT高值化利用已成為世界范圍內研究熱點和難點技術之一。文章全面綜述了廢輪胎燃燒、熱解和氣化等熱化學利用技術。WT燃燒產生大量的熱量,可以實現WT快速消納,產生溫室氣體排放分別比煤和燃油燃燒低約40%和25%。WT熱解產生炭黑、油和可燃氣體,油的熱值可達44.20 - 45.09 MJ/kg。氣化過程將WT轉化為富含氫氣、一氧化碳和輕烴氣體的合成氣,實現了65%以上的質量減少和80%的體積減少。WT熱化學利用產品主要用于能源、化工、環保等領域。此外,WT熱化學處理過程中可能產生如二惡英、呋喃、重金屬等有害物質,需要開發有效的污染物控制技術。最后提出了探索高效催化劑和分離技術、開發高性能反應設備和系統、探索WT化學鏈氣化技術等建議。促進廢舊輪胎的高效利用,有利于環境保護和能源的可持續供應。
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環境學院高度重視創新班本科生科研創新能力的培養,積極為學生全面發展創造條件,積極參加科研實踐。2023年12月,王守君加入李彬教授課題組,由青年教師劉澤偉老師帶領參加科研實驗。2024年5月,王守君通過全校遴選進入環境工程創新231班。李彬教授課題組堅持“傳幫帶”原則,團隊老師和高年級學生為本科生提供個性化多對一指導,引導學術實驗,拓寬學術視野,為未來科研道路奠定堅實基礎。同時,團隊鼓勵學生積極提出自己的想法,并幫助他們將這些想法轉化為具有系統性和科學性的實驗方案,引導學生在實驗中發現問題、分析問題、總結規律,從而幫助他們形成系統的科研思維。
昆明理工大學為上述成果的第一完成單位,相關研究得到國家自然科學基金、云南省基礎研究專項和云南省重點研發計劃的資助。
論文鏈接 https://doi.org/10.1016/j.rser.2025.115354