Những sáng chế đột phá từ rác thải nhựa

30-12-2019

Nhằm tái chế rác thải nhựa nhiều hơn, các nhà khoa học đã nỗ lực nghiên cứu và liên tục phát hiện ra những cách mới để mang lại “cuộc sống thứ hai” cho loại phế liệu này, từ việc biến nó thành siêu vật liệu aerogel cho đến sản xuất ra các nhiên liệu khác. Dưới đây là 5 sáng chế từ rác nhựa, hứa hẹn mang lại một tương lai “xanh” hơn cho Trái đất.

Nhiên liệu máy bay phản lực

Biến rác nhựa thành nhiên liệu máy bay phản lực có vẻ là ý tưởng táo bạo, nhưng hoàn toàn có cơ sở.

Đầu năm nay, nhóm chuyên gia hóa học do Phó Giáo sư Hanwu Lei dẫn đầu tại Đại học bang Washington (Mỹ) đã đạt bước đột phá trong lĩnh vực biến đổi nhựa thành nhiên liệu máy bay phản lực. Họ đã tìm ra cách phá vỡ vật liệu polyetylen mật độ thấp - thu từ túi nhựa và chai nước - thành các hạt nhỏ cỡ hạt gạo và chuyển hóa chúng thành nhiên liệu máy bay phản lực bằng công nghệ “nhiệt phân” (pyrolysis), quá trình sử dụng nhiệt độ cao để phân hủy vật liệu hữu cơ trong môi trường không ôxy.

Được biết, hãng hàng không British Airways đã có ý tưởng xây dựng các nhà máy xử lý chất thải để chuyển hóa nhựa cùng nhiều thứ khác thành nhiên liệu tái tạo, ít gây ô nhiễm. Đây cũng là mục tiêu mà nhiều hãng hàng không khác đang theo đuổi.

Ngoài công dụng thấm hút dầu tràn, aerogel từ rác nhựa còn được dùng làm khẩu trang chống bụi mịn. 

Diesel

Công nghệ “nhiệt phân” cũng có thể được khai thác để chuyển hóa nhựa thành diesel, loại nhiên liệu dùng cho nhiều phương tiện giao thông. Như hồi năm 2017, chuyên gia hóa hữu cơ Swaminathan Ramesh và thuyền trưởng James E. Holm đã sáng chế thành công một lò xử lý rác di động, có thể lắp vào xe tải/tàu biển và chuyển đổi nhựa thành diesel trong khi phương tiện đang di chuyển. Dù nhỏ gọn, song hệ thống này có thể xử lý tới 4.536kg nhựa/ngày.

Mặc dù ý tưởng cho tàu vừa chạy trên sông hoặc biển vừa thu thập rác thải nhựa để tái chế thành nhiên liệu sử dụng được đánh giá cao, song nhóm sáng chế cho rằng lò xử lý rác di động này sẽ hiệu quả hơn khi áp dụng cho các cơ sở tái chế nhựa trên đất liền.

Màng lọc hóa chất rẻ tiền

Sản xuất hóa chất là một quá trình tiêu tốn nhiều năng lượng để loại bỏ các phân tử không mong muốn ra khỏi chất lỏng, trong khi các dung môi độc hại cũng cần dùng đến bộ lọc có các màng gốm cứng và đắt tiền.

Để giảm chi phí, các nhà nghiên cứu tại Đại học Quốc vương Abdullah ở Saudi Arabia đã tận dụng nhựa cũ. Họ tiến hành phân hủy nhựa PET (loại nhựa dùng làm chai nước), rồi tái chế thành các màng mỏng bằng một dung môi đặc biệt. Sau khi thử nghiệm nhiều phiên bản khác nhau của màng nhựa tái chế này và bổ sung một loại polymer để tinh chỉnh thiết kế, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một màng lọc hiệu quả như sản phẩm hiện hành nhưng rẻ tiền hơn. Theo đó, màng lọc từ nhựa PET tái chế có các lỗ lọc rộng từ 35-100 nanomét, không chỉ dùng cho các hóa chất độc hại mà còn có thể áp dụng vào công nghệ lọc nước nhằm làm giảm chi phí.

Miếng bọt biển xử lý sự cố tràn dầu

Ảnh minh họa.

Năm ngoái, các nhà khoa học tại Đại học Quốc gia Singapore đã chuyển đổi thành công nhựa PET thành siêu vật liệu aerogel rất hữu ích. Để làm điều này, họ nấu chảy nhựa PET thành sợi rồi bọc chúng bằng silica. Những sợi này sau đó được xử lý hóa học để phồng lên, rồi được sấy khô thành một loại aerogel nhẹ, xốp và mềm dẻo. Đây là loại aerogel đầu tiên được chế tạo từ nhựa PET và có phạm vi ứng dụng rộng rãi, kể cả làm vật liệu cách âm trong tòa nhà hoặc bộ lọc bụi.

Song ứng dụng đặc biệt tiềm năng của vật liệu aerogel mới là dùng làm miếng bọt biển thấm hút dầu tràn trên biển. Nhóm nghiên cứu cho biết loại bọt biển này có thể thấm hút lượng dầu cao gấp 7 lần so với các vật liệu hiện có trên thị trường.


Theo Huy Hoàng - VietQ


 

Content 14