Chất xúc tác mới hiệu quả chuyển đổi rác thải nhựa hỗn hợp thành propan
Rác thải nhựa là một trong những vấn đề môi trường cấp bách nhất của thời đại, việc phân loại các loại khác nhau khiến việc tái chế trở nên khó khăn. Giờ đây, các kỹ sư tại MIT đã phát triển chất xúc tác mới hiệu quả giúp phân hủy nhựa hỗn hợp thành propan, sau đó có thể đốt cháy làm nhiên liệu hoặc sử dụng để sản xuất nhựa mới.
Sự phổ biến của đồ nhựa trong thế giới hiện đại đồng nghĩa với việc lượng lớn các thứ này sẽ thải ra môi trường và đáng lo ngại là có rất ít nơi dường như không bị ảnh hưởng bởi nó. Nhựa hiện được tìm thấy từ cực bắc đến cực nam, từ đáy biển đến đỉnh núi Everest, và đang phát triển theo đường lên chuỗi thức ăn đến mức hiện có thể tìm thấy nó bên trong cơ thể chúng ta.
Nhựa có các liên kết cacbon rất bền chắc, giúp chúng đàn hồi trong quá trình sử dụng nhưng thực sự rất khó để tái chế. Tệ hơn nữa, các loại nhựa đòi hỏi phương pháp tái chế khác nhau, gây khó khăn cho việc phân loại và tái chế ở quy mô lớn. Nhưng nhóm nghiên cứu của MIT hiện đã đề xuất kỹ thuật mới có thể xử lý nhiều loại nhựa được trộn với nhau, chuyển chúng thành một sản phẩm duy nhất chính là propan - bản thân nó có nhiều công dụng.
Một sơ đồ minh họa cách chất xúc tác mới chuyển đổi nhựa hỗn hợp thành propan, có thể được sử dụng làm nhiên liệu tác động thấp hoặc sản xuất thành nhựa mới.
"Chìa khóa" là một chất xúc tác bao gồm tinh thể xốp gọi là zeolit, được nhồi các hạt nano coban. Trong khi các chất xúc tác khác phá vỡ liên kết cacbon ở những vị trí không thể đoán trước, tạo ra các sản phẩm cuối khác nhau, chất xúc tác mới phá vỡ liên kết ở một vị trí cụ thể và có thể lặp lại.
Vị trí đó có nghĩa là nó về cơ bản cắt bỏ một phân tử propan, để lại phần còn lại của chuỗi hydrocacbon, sẵn sàng trải qua quá trình lặp đi lặp lại. Điều này hoạt động trên nhiều loại nhựa, bao gồm cả những loại được sử dụng phổ biến nhất như polyethylene (PET) và polypropylene (PP).
Trong các thử nghiệm trên mẫu nhựa hỗn hợp, nhóm nghiên cứu phát hiện ra chất xúc tác và quy trình đã chuyển hóa khoảng 80% nhựa thành propan mà không tạo ra khí metan như một sản phẩm phụ. Khí propan thu được có thể sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu có tác động tương đối thấp, hoặc làm nguyên liệu để sản xuất chất dẻo mới trong hệ thống vòng kín một phần. Quan trọng là các thành phần cho chất xúc tác - zeolit, coban và hydro - tương đối rẻ và dễ kiếm. Các nhà nghiên cứu cho rằng công việc trong tương lai sẽ cần tập trung vào cách thức kỹ thuật này có thể được mở rộng để sử dụng trong tái chế nhựa, cũng như cách nó có thể bị ảnh hưởng bởi các chất gây ô nhiễm như keo và nhãn.
Hà My