Đột phá mới biến nhựa trở lại thành dầu

Có quá nhiều đồ nhựa trên thế giới và con người đang vật lộn để tìm cách loại bỏ đồ nhựa cũ trong bối cảnh nó đe dọa môi trường sống của tất cả chúng ta.

Nghiên cứu mới của các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra giải pháp thú vị: Làm tan chảy các túi và chai nhựa trở lại thành dầu mà nó được tạo ra.

Phương pháp tiết kiệm năng lượng

Dionisios G.Vlacho - Giáo sư vật lý tại ĐH Dalaware (Mỹ) đã phát minh một kỹ thuật gọi là nhiệt phân. Trong một nghiên cứu hoàn toàn mới trên tạp chí Scienctific Research Advancements, nhóm của ông có thể đã đưa ra cách “bẻ khóa” để xử lý nhựa. Về cơ bản, nó làm tan chảy polyolefin để trở lại dạng ban đầu là dầu và khí đốt.

Polyolefin là một loại nhựa rất phổ biến trong các vật dụng hàng ngày từ ống hút, bao bì, đồ giữ nhiệt cho đến những vỏ bọc bằng nhựa. Nó chiếm tới 2/3 nhu cầu nhựa của thế giới. Tuy chất dẻo chỉ chiếm 14% nhu cầu về dầu hiện nay nhưng dự đoán nó sẽ chiếm một nửa nhu cầu dầu của thế giới vào năm 2050.

Nhiều đồ thải nhựa không được xử lý bị đổ ra bãi rác.

Nghiên cứu nêu chi tiết một loại kỹ thuật mới để xử lý nhựa sử dụng một lần. Các nhà nghiên cứu cho rằng có thể phân hủy tất cả các loại nhựa khó tái chế, bao gồm cả chai và túi polyethylene thành dầu hóa lỏng.

Một trong những điều đáng chú ý nhất về kỹ thuật mới là nó có thể phân hủy nhựa ở nhiệt độ thấp hơn so với các phương pháp nhiệt phân khác. Điều này giúp biến nhựa thành nhiên liệu đậm đặc hơn và ít sử dụng năng lượng hơn từ 2 - 3 lần so với cách thông thường.

Giáo sư Vlachos cho biết, hầu hết các nghiên cứu trước đây đều tập trung vào các quy trình yêu cầu năng lượng rất cao với nhiệt độ từ 400 - 800 độ C. Trong khi đó kỹ thuật mà nhóm của ông áp dụng có thể thực hiện công việc với nhiệt độ 225 độ C và kết quả cuối cùng là “nhiên liệu gần như sẵn sàng để sử dụng cho ô tô, xe tải hoặc máy bay và làm dầu nhớt”.

Việc xác định một phương pháp hiệu quả để sản xuất ra bất kỳ một loại nhiên liệu hữu ích nào như xăng, dầu hay các chất bôi trơn phức tạp hơn từ nhựa là một thành quả lớn đối với các nhà nghiên cứu.

“Đây là công nghệ hiện đại đầu tiên có khả năng lấy một trong những loại nhựa cứng đầu nhất cũng như tái sử dụng chúng thành một thứ thực sự hữu ích” – ông Vlachos nói: “Đây cũng là phương pháp tốt nhất để tái sử dụng nhựa dùng một lần như các bao bì sản phẩm làm từ polyethyethylene cũng như polypropylene”.

Biến nhựa trở lại thành dầu

Các nhà máy lọc dầu hiện nay có thể sản xuất ra nhựa một cách thuận tiện, biến đổi dầu nhiều năng lượng thành các chuỗi carbon dài cần thiết để tạo ra các túi nhựa, hộp nhựa bền và nhẹ. Tuy nhiên, việc đảo ngược quá trình này không phải là một vấn đề đơn giản.

Khi vứt nhựa đi, bạn có thể dùng lửa để tiêu hủy nhưng nó sẽ tạo ra sự ô nhiễm, Vậy chính xác làm thế nào để nhựa có mật độ năng lượng thấp có thể chuyển ngược lại thành dầu có mật độ năng lượng cao?

Rác thải nhựa đang là một vấn đề lớn đối với môi trường.

“Đó là một quá trình tinh lọc ngược trở lại”, Vlachos nói. Cách của ông là dùng 2 nguyên tố là zeolite và platinum để làm tăng năng lượng cho nhựa ngay trước và sau khi quá trình chuyển đổi kết thúc.

Phương pháp này là “bẻ gãy” các chuỗi carbon dài trong nhựa thành các chuỗi ngắn, hữu ích hơn rất nhiều về mặt chức năng. Thật đơn giản để “cải thiện” dầu ngay trong các chuỗi carbon dài. Tuy nhiên, thực sự rất khó để bẻ gãy chúng một lần nữa.

Về cơ bản, bạch kim thực hiện lần phân tách đầu tiên, sau đó zeolit sẽ tác động thêm. Kết hợp mức độ axit của zeolit với các hạt nano bạch kim, sẽ thu được hydrocarbon lỏng (còn gọi là dầu) với rất ít sản phẩm phụ. Chúng có khả năng thu được lượng chất lỏng tối ưu là 85% sản phẩm ban đầu, đa số phần còn lại được thoát khí.

Việc thay đổi tỷ lệ 2 nguyên tố bạch kim và zeolit cho phép tối ưu hóa sự kết hợp thu được để tạo ra nhiều loại xăng dầu khác nhau.

Hy vọng cho môi trường

Ông Vlachos tuyên bố chắc chắn, cần 300 can nhựa loại nửa lít để tạo ra một gallon nhiên liệu, hoặc số can nhựa chất đầy trên 2 xe bán tải sẽ tạo được ra xăng để đổ đầy bình chứa.

Một giấy phép cho quy trình này đã được nộp và đang có những nghiên cứu đang được thực hiện thêm. Tuy nhiên, ông Vlachos tuyên bố có thể đạt được hiệu quả thương mại trong 5 - 10 năm nữa.

"Nếu bạn cố gắng làm điều đó trong thời gian ngắn, nó sẽ không diễn ra” – ông nói và cho biết việc loại bỏ các chất bẩn như rác thải thực phẩm trong nhựa tái chế cũng là điều rất quan trọng.

Vô số nhựa đang quay lại các bãi rác và hàng năm số lượng lại tăng lên đáng kể. Với nghiên cứu trên được đưa vào ứng dụng sẽ đem lại hy vọng cho các doanh nghiệp năng lượng.

Chất dẻo sử dụng một lần như túi, ống hút và hộp nhựa về cơ bản sẽ bị vứt đi ngay sau khi sử dụng. Những thứ dễ vứt đi này chiếm một nửa trong số 300 triệu tấn nhựa được sản xuất trên toàn thế giới mỗi năm, vì vậy có rất nhiều thứ cần phải làm.

Rác thải nhựa gây ra phần lớn tác hại đối với môi trường khi các mảnh nhựa lớn bị phân hủy thành các mảnh nhựa nhỏ hơn, có thể gây ra mối đe dọa cho con người, động vật và hệ sinh thái.

• Đổ rác ở nơi lạnh nhất thế giới như thế nào?
• Con tem đắt nhất thế giới được định giá 15 triệu USD
• Những virus có bộ gene "ngoài hành tinh" sẽ khiến sách giáo khoa sinh học phải được viết lại

Từ khóa liên quan:

rác thải nhựa

xử lý nhựa

biến nhựa thành dầu

nhựa Polyolefin

Dionisios G.Vlacho