Mỹ sử dụng kỹ thuật mới ‘biến’ chất thải nhựa thành nhiên liệu có giá trị

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Bách khoa Bang California đã sử dụng quy trình nhiệt phân xúc tác, biến chất thải nhựa thành nguồn nhiên liệu có giá trị. Nhiệt phân là sự phân hủy nhiệt hóa của vật liệu gốc carbon trong điều kiện không có oxy.

Các nhà nghiên cứu đặt mục tiêu tái chế nhựa và nâng cấp nhựa thành các sản phẩm khác hoặc chuyển hóa thành dạng hơi với nhiệt, phản ứng hóa học với chất xúc tác và chuyển thành sản phẩm tương tự nhiên liệu thông thường. Quá trình nhiệt phân này biến chất thải hữu cơ sơ cấp thành nhiên liệu bền vững hoặc hóa chất có giá trị.

TS Mingheng Li, tác giả nghiên cứu cho biết, sự sáng tạo trong nghiên cứu là chất xúc tác. Chất xúc tác có ý nghĩa quyết định then chốt quy trình nhiệt phân cụ thể này, cho phép có được sản phẩm nhiên liệu mong muốn ở nhiệt độ tương đối thấp chỉ cần một giai đoạn.

 Biến chất thải nhựa thành vật có giá trị. Ảnh minh họa

Chất xúc tác được điều chế bằng phương pháp nhúng chất nền zeolit ​​vào dung dịch nước có chứa niken và vonfram, sau đó làm khô trong tủ sấy 500 độ C. Chất xúc tác tổng hợp được sử dụng cùng với lò phản ứng nhiệt phân một giai đoạn, thiết kế trong phòng thí nghiệm để phân hủy hỗn hợp các túi tạp hóa bằng nhựa.

Quy trình xúc tác, được sử dụng trong thí nghiệm này với rác thải nhựa cũng có thể được sử dụng để xử lý những nhóm vật chất thải khác như phân, chất thải rắn đô thị và dầu động cơ đã qua sử dụng, tái tạo lại thành những sản phẩm năng lượng có giá trị sử dụng.

Theo TS Li, quy trình nhiệt phân đóng vai trò như một bước quyết định trong việc giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nhóm nghiên cứu nhận thấy, sản phẩm nhiệt phân tương tự sản phẩm nhiên liệu diesel tiêu chuẩn thông qua phân tích sắc ký khí, loại sắc ký được sử dụng trong hóa học để tách và phân tích những hợp chất có thể hóa hơi mà không bị phân hủy.

Nhóm nghiên cứu tiếp tục tìm kiếm các phương pháp giải quyết hạn chế tồn động, cơ chế nứt xảy ra trên bề mặt của chất xúc tác đồng thời phát triển quy trinh nhằm tối ưu hóa việc sản xuất nhiên liệu diesel từ những loại thải nhựa hỗn hợp khác.

Nói tới tác hại của chất thải nhựa, các chuyên gia về môi trường cho biết, rác thải nhựa rất khó bị phân huỷ trong môi trường tự nhiên. Mỗi loại chất nhựa có số năm phân huỷ khác nhau với thời gian rất dài, hàng trăm năm có khi tới hàng nghìn năm. Đơn cử, chai nhựa phân hủy sau 450 năm – 1000 năm; ống hút, nắp chai sẽ phân hủy sau 100 năm – 500 năm; bàn chải đánh răng phân hủy sau 500 năm…

Các loài động vật khi ăn phải rác thải nhựa có thể chết, dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng, gây mất cân bằng sinh thái. Rác thải nhựa không được xử lý đúng cách sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến không khí và môi trường nước. Ngoài ra rác thải nhựa sẽ sinh ra chất độc đi-ô-xin, furan gây ô nhiễm không khí, gây ngộ độc, ảnh hưởng đến tuyến nội tiết, làm giảm khả năng miễn dịch, gây ung thư,…

Khi chôn lấp, rác thải nhựa sẽ làm cho đất không giữ được nước, dinh dưỡng và ngăn cản quá trình khí oxy đi qua đất, gây tác động xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng. Hơn nữa, nó có thể làm ô nhiễm nguồn nước, gây ra cái chết của các vi sinh vật có lợi cho cây ở dưới lòng đất. Rác thải nhựa gây ra tình trạng “ô nhiễm trắng” tại các điểm du lịch, ảnh hưởng đến không gian nghỉ ngơi và thư giãn của con người…

 An Dương (T/h)