Biến rác nhựa thành dầu bôi trơn

Các nhà nghiên cứu Phòng Thí nghiệm quốc gia Argonne và Phòng Thí nghiệm Ames (ĐH Northwestern, Mỹ) đã phát triển một phương pháp mới để tái chế các loại nhựa có giá trị thấp thành các sản phẩm lỏng chất lượng cao, như dầu động cơ, chất bôi trơn, chất tẩy rửa và thậm chí cả mỹ phẩm. Phát hiện này cũng công bố về các phương pháp tái chế hiện tại dẫn đến các sản phẩm nhựa giá rẻ, chất lượng thấp.

Phương pháp xúc tác loại bỏ ô nhiễm nhựa ra khỏi môi trường và đóng góp cho nền kinh tế tuần hoàn.

“Nhóm của chúng tôi rất vui mừng khi phát hiện ra công nghệ mới này giúp chúng ta vượt qua vấn đề gia tăng tích tụ chất thải nhựa. Phát hiện của chúng tôi có ý nghĩa rộng lớn để phát triển một tương lai, trong đó chúng ta có thể tiếp tục hưởng lợi từ vật liệu nhựa, nhưng làm theo cách bền vững và ít gây hại cho môi trường và sức khỏe con người”, ông Kenneth R. Poeppelmeier, Giáo sư hóa học, cho biết. Nghiên cứu được công bố ngày 23/10 trên Tạp chí ACS Central Science.

Mỗi năm, 380 triệu tấn nhựa được tạo ra trên toàn thế giới. Và khi thị trường nhựa tiếp tục tăng, nhiều dự đoán sản xuất có thể tăng gấp 4 lần vào năm 2050. Hơn 75% các vật liệu nhựa này bị loại bỏ sau một lần sử dụng. Trong số đó sẽ nằm ở đại dương và đường thủy, gây hại cho động vật hoang dã và lây lan độc tố.

Nhựa có thể được nấu chảy và tái xử lý, loại tái chế này mang lại các vật liệu có giá trị thấp hơn, không mạnh về cấu trúc như vật liệu ban đầu. Khi để trong tự nhiên hoặc trong các bãi chôn lấp, nhựa không bị phân hủy vì chúng có liên kết carbon-carbon rất mạnh. Thay vào đó, chúng vỡ ra thành các loại nhựa nhỏ hơn, được gọi là microplastic.Delferro nói: “Chúng tôi đã tìm cách thu hồi năng lượng cao để giữ các liên kết đó lại với nhau bằng cách chuyển hóa xúc tác các phân tử polyetylen thành các sản phẩm thương mại giá trị gia tăng”.

Chất xúc tác là các hạt nano bạch kim- có kích thước chỉ 2 nanomet- lắng đọng trên một ống nano perovskite, có kích thước khoảng 50- 60 nanomet. Nhóm nghiên cứu chọn perovskite vì nó ổn định dưới nhiệt độ và áp suất cao và là vật liệu đặc biệt tốt để chuyển đổi năng lượng.

Dưới áp suất và nhiệt độ vừa phải, chất xúc tác đã tách liên kết carbon-carbon của nhựa để tạo ra hydrocarbon lỏng chất lượng cao. Những chất lỏng này có thể được sử dụng trong dầu động cơ, chất bôi trơn, sáp hoặc được xử lý thêm để làm thành phần cho chất tẩy rửa và mỹ phẩm. Điều này trái ngược với các chất xúc tác có sẵn trên thị trường, tạo ra các sản phẩm chất lượng thấp hơn với nhiều hydrocarbon ngắn, hạn chế tính hữu dụng của sản phẩm.

Thậm chí, phương pháp xúc tác tạo ra chất thải ít hơn trong quá trình xử lý. Phương pháp tái chế làm nóng chảy nhựa hoặc sử dụng các chất xúc tác thông thường tạo ra khí nhà kính và các sản phẩm phụ độc hại.

HẢI HUỲNH

(Nguồn: journal ACS Central Science)