河北工业大学/中国矿业大学 | 闪蒸焦耳热：一项超快电热策略如何实现固废高值资源化

本文系统综述了闪蒸焦耳热（FJH）技术在固废增值化与资源回收中的原理、工艺、应用及环境效益。背景方面，全球固废年产量超21亿吨，传统热化学处理技术（焚烧、热解、气化）面临升温速率低、能耗高、二次污染严重等三角难题。研究目的是探讨FJH作为超快电热策略如何实现固废的高值资源化。FJH通过电容放电在毫秒内产生超3000 K的极端高温，驱动碳基固废石墨化、金属选择性挥发及电极界面膜致密化三重关键效应，实现从电子废弃物中回收稀土（收率90%）、公斤级连续生产石墨烯及废旧锂电池无酸回收等突破。全生命周期评估显示，FJH制备石墨烯的能耗仅为传统方法的1.44%–2.98%，碳排放与水耗大幅降低。结论指出，FJH技术实现了从“高耗低值”到“以废制材、低碳增值”的范式转变，未来需借助原位光谱揭示原子尺度机理、构建机器学习预测模型并开发连续流模块化系统，以推动其大规模工业部署。