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废轮胎再利用製成奈米中空纤维膜 处理废水!

废轮胎再利用技术新领域!不是只有再利用製成橡胶地垫或做为辅助燃料,曾惠馨、魏铭彦、与陈世雄三位教授携手合作,将废轮胎再利用製成能过滤废水、分离二氧化碳的薄膜,崭新技术可进一步应用在更多领域,让世界看见废轮胎多元化再利用管道。

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图说:中山医学大学职业安全卫生学系的曾惠馨教授。(图片提供/关键评论网)

是什幺样的废轮胎创新再利用技术能改善环境污水、空气问题,还能进一步增加废弃轮胎的再利用管道?中山医学大学职业安全卫生学系的曾惠馨教授与其研究团队已投入薄膜研究多年,由于环保署回收基管会相当重视资源回收再利用创新发展,当中也包括废弃轮胎的创新研究技术,这与曾惠馨教授研究室的研究领域不谋而合!因为废轮胎的主要成分,有高达70%为橡胶所组成,正好就是一般市售薄膜最常用的原料。因此引发曾惠馨教授的关注并着手研究,另亦邀请废弃物处理及水处理专家——中兴大学环工系魏铭彦教授及嘉南药理大学环工系陈世雄教授,携手合作,研究如何重新赋予废轮胎的价值,创造废轮胎的多元再利用!

废轮胎如何再利用为分离薄膜?关键在废轮胎的「橡胶」

提及研究最重要的原料「橡胶」,曾惠馨教授表示:「轮胎製成是透过橡胶交联处理后,从一维结构转到三维结构,才能增加热稳定性与机械强度,因此如果直接选用废弃轮胎的粉末作为薄膜的原料,对于研究开发技术的困难度更高⋯」,然而看似高难度的开发技术,正因为台湾的废轮胎再生技术成熟,能将已转为三维结构的橡胶再生为一维结构,让曾惠馨教授团队更加速投入废轮胎橡胶薄膜应用领域的开发,在2014 年、2017年相继开发出热压技术製备气体分离膜(下简称气体分离膜)与奈米中空纤维膜(下简称中空纤维膜)。

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图说:中空氧化铝基材展示(图片提供/曾惠馨)

而这两者开发出来的薄膜成品,应用範围截然不同!可应用于分离染料废水的关键,即为中空纤维膜的技术应用。曾惠馨教授分享到,先将已透过脱硫程序的再生胶,进一步溶解成铸膜液,涂布在机械强度高的中空纤维——氧化铝基材表面,透过薄膜的过滤特性,于薄膜两侧施予压力后就可让染料分子与水就此分离。曾惠馨教授也强调,这项技术的开发,则是有助于未来有效降低中小企业在工厂末端废水的排放量,使其能达到製程再利用的目的,让环境因为废弃物创新研究应用,更加零污染、零负担!

然而回归到绿色製程的初衷,研究团队希望可进一步减少使用有机溶剂,因而突发奇想——捨弃再生胶直接溶解在溶剂的模式,改採热压形式,因而开发出以热压形式诞生的「气体分离膜」!看準橡胶对于二氧化碳的溶解性佳的特性,因此开发分离二氧化碳、氮气与其他气体的应用,对于需要高二氧化碳的环境,如植物工厂,透过收集
二氧化碳而增加行光合作用的效率,同时更可望能成为「碳捕获」的最佳媒介,进而协助减少温室气体的存在。

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图说:曾惠馨教授展示由废轮胎中的橡胶再製成的热压模。(图片提供/关键评论网)
气体及废水分离薄膜研发为废轮胎再利用拓新路

此两项废轮胎橡胶气体及废水分离薄膜的开发,不仅能改善温室气体及解决染料废水的环境问题,还能为废轮胎创造多元再利用管道!曾惠馨教授表示,研究团队未来也会持续针对气体与水处理的应用开发相关技术,这也显示废轮胎再利用仍有被开发的创新可能性。

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