Lần đầu tiên trong lịch sử: Rác thải nhựa hỗn hợp biến thành xăng chỉ trong 1 bước, hiệu suất lên tới 95%

Các nhà khoa học Mỹ và Trung Quốc cho biết họ đã phát triển thành công phương pháp chuyển đổi rác thải nhựa hỗn hợp – vốn khó xử lý và độc hại – thành xăng một cách an toàn, với hiệu suất hơn 95% ở nhiệt độ phòng.

So với các công nghệ truyền thống, quy trình này tiêu tốn ít năng lượng hơn, đòi hỏi ít thiết bị và thao tác hơn, qua đó mở ra khả năng ứng dụng quy mô công nghiệp. Sản phẩm cuối cùng gồm các thành phần chính của xăng, nguyên liệu hóa học và axit hydrochloric, có thể được sử dụng trong xử lý nước, luyện kim, dược phẩm, sản xuất thực phẩm hoặc ngành dầu mỏ.

“Phương pháp này thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn bằng cách biến rác thải nhựa đa dạng thành sản phẩm có giá trị chỉ trong một bước”, nhóm nghiên cứu cho hay.

Đội ngũ nghiên cứu gồm các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (Mỹ), Đại học Columbia, Đại học Kỹ thuật Munich (Đức) và Đại học Sư phạm Hoa Đông (Trung Quốc).

Theo bài đăng của ECNU ngày 18/8, đây là lần đầu tiên rác thải nhựa hỗn hợp khó phân hủy được chuyển hóa thành xăng chất lượng cao trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường, chỉ với một bước duy nhất.

Phần lớn rác thải nhựa toàn cầu hiện nay là polyolefin, đặc biệt polyethylene và polypropylene - chiếm khoảng một nửa sản lượng nhựa thế giới. Polyvinyl chloride (PVC) – một dẫn xuất có chứa clo – chiếm thêm khoảng 10%. Những loại nhựa này được sử dụng rộng rãi trong bao bì, hộp chứa, ống dẫn, thiết bị gia dụng, y tế và quần áo.

ECNU cho biết, tổng sản lượng nhựa toàn cầu đã đạt 10 tỷ tấn, phần lớn trở thành rác khó tái chế. Đáng chú ý, PVC được sản xuất từ vinyl chloride – loại khí không màu được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) xếp vào nhóm chất gây ung thư.

Vì vậy, các phương pháp đốt rác nhựa truyền thống cần khử clo trước để tránh phát tán hợp chất độc hại. Các công nghệ tái chế hóa học cũng đòi hỏi quá trình khử clo ở nhiệt độ cao, tốn năng lượng và nhiều công đoạn, khiến hiệu suất giảm.

“Chúng tôi đề xuất chiến lược nâng cấp rác PVC thành hydrocarbon nhiên liệu không chứa clo và axit hydrochloric chỉ trong một giai đoạn”, các nhà khoa học lập luận.

Để đạt được điều này, nhóm đã kết hợp rác nhựa với isoalkan nhẹ – một loại hydrocarbon phụ phẩm của quá trình lọc dầu. Kết quả, quy trình tạo ra các hydrocarbon có 6 đến 12 nguyên tử carbon, là thành phần chính của xăng.

Lượng axit hydrochloric thu được có thể trung hòa an toàn và tái sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, thay thế các quy trình sản xuất hiện tại vốn tiêu tốn nhiều năng lượng.

Thí nghiệm cho thấy hiệu suất chuyển đổi đạt 95% với ống PVCcứng, 99% với PVC cứng và dây điện PVC ở 30°C. Khi thử với hỗn hợp PVC và polyolefin, hiệu suất vẫn đạt 96% ở 80°C.

“Quy trình này có thể xử lý rác thải PVC và polyolefin hỗn hợp, ngay cả trong điều kiện ô nhiễm thực tế”, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh.

Theo SCMP