VINACHEM

Các nhà khoa học tại Đại học Swansea và Đại học Cambridge (Vương quốc Anh) đã phát hiện quy trình đơn giản, sử dụng ánh sáng Mặt Trời để chuyển hóa phế thải chất dẻo thành hydro và các hóa chất hữu ích khác.

Theo một nhà khoa học trong nhóm, mục đích của họ là sử dụng phế thải không thể tái chế để sản xuất các chất có ích. Phế thải chất dẻo có chứa nhiều năng lượng, vì vậy khi chúng ta vứt bỏ chúng đi thì cũng có nghĩa là chúng ta vứt bỏ năng lượng. Ngay cả khi sử dụng chất dẻo có thể phân hủy sinh học và không làm phát sinh phế thải, năng lượng trong những chất dẻo đó cũng sẽ bị mất đi.

Quá trình mới của các nhà khoa học Anh được gọi là reforming quang và khá đơn giản. Các nhà khoa học nhỏ giọt một chất quang xúc tác lên chất dẻo, sau đó nhúng chất dẻo vào dung dịch kiềm. Khi dung dịch được chiếu ánh sáng Mặt Trời, nước trong dung dịch bị khử thành hydo, trong khi đó polyme chất dẻo sẽ đồng thời bị oxy hóa thành các phân tử hữu cơ nhỏ. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hệ thống mới bằng cách tiến hành phản ứng reforming quang đối với ba loại polyme thông dụng: axit polylactic, polyetylen terphthalat và polyuretan. Kết quả thu được tương đương với những kết quả khi sử dụng các hệ thống quang xúc tác hiện đại để sản xuất hydro, trong khi đó những hệ thống quang xúc tác thông thường hiện nay thường sử dụng các tác nhân “hy sinh” đắt tiền.

Hiện nay, các quy trình đang áp dụng để tái chế phế thải chất dẻo và chuyển hóa chúng thành chất dẻo mới đều đòi hỏi phải sử dụng nguyên liệu sạch và tinh khiết. Các chất dẻo bị nhiễm bẩn thực phẩm hoặc dầu hầu như không thể được tái chế do các tạp chất đó ảnh hưởng đến quá trình tái chế. Nhưng những yếu tố này không phải là vấn đề đối với quy trình mới nói trên. Một trong những ưu điểm lớn của phương pháp quang xúc tác mới là nó không quá kén chọn, về cơ bản có thể phân hủy tất cả những gì trong phế thải chất dẻo.

Nhóm nghiên cứu đã biểu thị khả năng ứng dụng quá trình mới đối với phế thải thực tế bằng cách tiến hành phản ứng quang xúc tác để chuyển hóa một vỏ chai chất dẻo thành hydro, đạt hiệu quả tương đương như khi sử dụng nguyên liệu polyme nguyên chất. Các nhà nghiên cứu trong nhóm cho biết, họ rất vui mừng khi nhận thấy phản ứng thử nghiệm đã cho kết quả tốt. Khi tiến hành phản ứng chứng minh ý tưởng, nhìn chung các nhà khoa học thường làm việc với nguyên liệu tinh khiết, nhưng phế thải trong thực tế không bao giờ giống như vậy, ngay cả một vỏ chai chất dẻo cũng chứa nhiều hóa chất khác nhau như chất tạo dẻo, chất ổn định hóa, sơn và đủ loại hóa chất khác. Vì vậy, các nhà khoa học trong nhóm đã khá ngạc nhiên khi thấy các chất ổn định hóa trong phế thải chất dẻo đã không làm giảm nhiều hiệu quả của quá trình tái chế mới.

Theo đánh giá của một chuyên gia về sản xuất hydro nhờ ánh sáng Mặt Trời và vật liệu nano, quy trình nói trên của các nhà khoa học Anh có tiềm năng chuyển hóa những lượng khổng lồ phế thải chất dẻo thành các hóa chất và nhiên liệu có giá trị. Tuy nhiên, vẫn cần những nghiên cứu tiếp theo đối với lượng lớn phế thải chất dẻo dạng rắn và cải thiện công nghệ để áp dụng ở quy mô khả thi kinh tế.

Các nhà sáng chế Anh cho biết, họ đang tiếp tục khảo sát để mở rộng quy mô áp dụng và áp dụng quá trình cho các loại phế thải chất dẻo khác. Họ cho rằng, đây có thể là phương pháp bổ sung để xử lý các phế thải không thể tái chế. Họ dự định sẽ nâng cấp quy trình để áp dụng cho việc xử lý phế thải còn lại sau khi tái chế ở các nhà máy tái chế hiện nay. Ngoài ra, người dân có thể sử dụng thiết bị reforming quang xử lý phế thải chất dẻo gia đình trong vườn nhà, thu được nhiên liệu hydro dùng để sưởi hoặc chạy xe ôtô.

LH

Theo ChemistryWorld, 9/2018