Nhựa dân dụng thông thường đang trở thành vấn đề nguy hiểm. Hành tinh đang chìm dần trong nhựa không được tái chế và nhân loại cần những giải pháp tốt nhất để tái chế, loại bỏ sự nhiễm độc môi trường mà rác thải nhựa gây ra.
Trên lý thuyết, tất cả các loại nhựa đều có thể được tái chế, nhưng thực tế đáng quan ngại là phần lớn không bao giờ được tái chế. Nguyên nhân chính là chi phí thu gom, làm sạch và phân loại hàng nghìn loại nhựa rất cao trước khi bắt đầu quy trình tái chế.
Cho đến nay, tỷ lệ tái chế rác thải nhựa toàn cầu chỉ ở mức 5% , nhưng những dự đoán hiện nay cho thấy, rác thải nhựa toàn cầu đang trên đà tăng gấp 3 lần vào năm 2060.
Polyvinyl clorua, thường được gọi là PVC là loại nhựa được sản xuất nhiều thứ 3 trên thế giới và là một trong những loại nhựa khó tái chế nhất. Tính linh hoạt cao của PVC khiến loại nhựa này được sử dụng trong rất nhiều loại sản phẩm như thiết bị bệnh viện, hệ thống ống nước, dây điện, bao bì và thậm chí cả quần áo. Nhưng ít hơn 1/4 của 1% của rác thải PVC hiện đang được tái chế.
Để giải quyết tình trạng này, nhóm các nhà khoa học tại Đại học Michigan nghiên cứu phát triển một kỹ thuật mới đầy hứa hẹn nhằm tái chế PVC thành những những chất hữu cơ hữu ích khác.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Michigan do TS Danielle Fagnani và GS Anne McNeil dẫn đầu đã phát hiện ra phương pháp sử dụng một thành phần của PVC, thành phần này khiến quy trình tái chế trở nên cực kỳ khó khăn bằng giải pháp tăng cường hiệu quả của phương pháp.
Những thành phần khiến PVC rất khó tái chế là các chất phụ gia khác nhau trong nhựa, được gọi là chất hóa dẻo. Chất hóa dẻo là những hợp chất được thêm vào trong quá trình sản xuất để làm cho PVC mềm dẻo và bền hơn. TS Fagnani trong một cuộc phỏng vấn với Engineering Interesting giải thích, “PVC thường chứa rất nhiều chất hóa dẻo, làm ô nhiễm môi trường trong dòng tái chế và thường rất độc hại. Chất hóa dẻo cũng giải phóng axit clohydric rất nhanh cùng với nhiệt.”
Gây ô nhiễm lớn nhất trong số các chất làm dẻo là phthalates, chất này rất độc đối với con người, có tác động tiêu cực đến hệ thống nội tiết tố. Khi nhựa được tái chế bằng phương pháp gia nhiệt, phthalates sẽ thoát ra ngoài.
Nhóm nghiên cứu của TS Fagnani đã phát minh được phương pháp, sử dụng chính phthalate độc hại để giảm năng lượng cần thiết đầu vào và làm cho quy trình tổng thể hiệu quả hơn.
 |
Sơ đồ sử dụng kỹ thuật điện hóa học tạo phản ứng phân tách chất hóa dẻo phthalate, tái chế PVC thành các thành phần hữu ích. Ảnh Engineering Interesting. |
Nhóm nghiên cứu thực hiện quy trình tái chế bằng kỹ thuật điện hóa học thay cho sử dụng nhiệt. Điện hóa học là phương pháp sử dụng năng lượng điện tạo ra những phản ứng hóa học không tự phát sinh.
Phương pháp điện hóa học không cần gia nhiệt, cho phép các nhà khoa học kiểm soát chính xác tốc độ phản ứng và lượng axit clohydric tạo ra. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh, sản phẩm phụ hóa học, hình thành sau kỹ thuật tái chế điện hóa học này có thể được sử dụng trong những phản ứng hóa học tiếp theo. Kỹ thuật tái chế mới chưa hoàn hảo, nhưng cho thấy hiệu quả tái chế có thể được tăng cường.
Phát hiện mới này có ý nghĩa to lớn đối với ngành tái chế. PVC cần ít năng lượng hơn để sản xuất so với hầu hết các loại nhựa khác. Khám phá này có thể là bước đầu tiên khiến cho rác thải PVC có khả năng tái chế cao hơn. Các nhà khoa học đang có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu nhằm tăng cường hiệu quả của kỹ thuật này trên quy mô lớn. Điều đó có ý nghĩa quan trọng trong nỗ lực nâng cao tỷ lệ tái chế nhựa hiện nay.
Theo Engineering Interesting
