Trong khi hàng triệu tấn nhựa được sản xuất ở Mỹ mỗi năm, chỉ có khoảng 9% được tái chế.
Nguyên nhân của tình trạng này phần lớn là do những khó khăn xung quanh việc biến vật liệu thành các khối xây dựng hữu ích cho sản phẩm khác.
Một phương pháp xử lý hóa học mới được phát triển bởi các nhà khoa học tại Đại học bang Washington (WSU) có thể giúp giải quyết vấn đề này. Phương pháp xử lý này đã thành công cách biến nhựa trở thành các thành phần nhiên liệu máy bay trong vòng một giờ.
Quá trình biến đổi diễn ra trong một giờ.
Các nhà khoa học đã lấy vật liệu và kết hợp với chất xúc tác dưới nhiệt độ cao. Nhựa có thể được khử thành các hợp chất hữu cơ gọi là hydrocacbon. Chúng được tạo thành từ hydro và carbon, đóng vai trò như các khối xây dựng cho những loại nhiên liệu khác nhau.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra nền tảng mới ở nhiệt độ vừa và khung thời gian ngắn cần thiết để thực hiện quá trình này. Nhóm nghiên cứu của WSU đã thử nghiệm với các chất xúc tác và điều kiện cần thiết để chuyển đổi nhựa polyethylene thành hydrocacbon.
Các nhà khoa học đã sử dụng chất xúc tác làm từ carbon và ruthenium kim loại màu trắng bạc, cùng một số dung môi. Trong một giờ, nhóm nghiên cứu đã chuyển khoảng 90% nhựa thành các thành phần cho nhiên liệu máy bay và hydrocacbon khác. Quá trình diễn ra ở khoảng 220 độ C và hiệu quả hơn về mặt kinh tế.
Tác giả nghiên cứu Chuhua Jia cho biết: “Trước khi thử nghiệm, chúng tôi chỉ suy đoán nhưng không biết liệu phương pháp có hiệu quả hay không. Kết quả rất tốt”.
Thông qua thử nghiệm, nhóm nghiên cứu nhận thấy, quy trình này có thể được điều chỉnh để tạo ra các khối xây dựng cho những sản phẩm có giá trị cao khác. Điều này chỉ liên quan đến việc thay đổi nhiệt độ, lượng chất xúc tác được sử dụng hoặc khung thời gian để thay đổi kết quả cuối cùng.
Trong khi đó, đồng tác giả nghiên cứu Hongfei Lin cho biết: “Tùy thuộc vào thị trường, có thể điều chỉnh sản phẩm mình muốn tạo ra một cách linh hoạt. Việc áp dụng quy trình hiệu quả này có thể cung cấp một cách tiếp cận đầy hứa hẹn để sản xuất có chọn lọc các sản phẩm giá trị cao từ polyetylen phế thải”.
Các nhà nghiên cứu đang nỗ lực làm việc để mở rộng quy trình này với mục tiêu thương mại hóa công nghệ. Họ đồng thời bày tỏ hy vọng có thể điều chỉnh để giải quyết các dạng rác thải nhựa khác.
“Trong ngành công nghiệp tái chế, chi phí là yếu tố then chốt. Công việc này là một cột mốc quan trọng để chúng tôi đưa công nghệ mới vào thương mại hóa”, nhà nghiên cứu Lin cho biết.