Rác thải nhựa là một trong những mối quan ngại môi trường lớn nhất của thế giới hiện đại. Trong nỗ lực giảm thiểu tác hại của rác nhựa, các nhà khoa học Mỹ gần đây đã phát triển những phương pháp tái chế mới giúp biến rác nhựa thành những sản phẩm có giá trị kinh tế hoặc tạo ra những loại nhựa thân thiện hơn với môi trường.

Các nhà khoa học ORNL đang nghiên cứu vi khuẩn phân hủy nhựa nhằm tái chế nhựa thành sản phẩm có giá trị cao hơn. Ảnh: SciTechDaily

Mới đây nhất, nhóm nghiên cứu tại Ðại học California - Berkeley đã phát triển một quy trình hóa học giúp chuyển đổi rác nhựa polyethylene thành một thứ có giá trị hơn - đó là một loại keo siêu dính. Ðược biết, polyethylene là loại nhựa được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, với hơn 100 triệu tấn được sản xuất trên toàn cầu mỗi năm. Nó được ứng dụng rộng rãi làm các loại bao bì, túi đựng rác, túi mua sắm, màn chống thấm, màn phủ nông nghiệp, đồ chơi và đồ gia dụng.

Ðối với đa số rác thải nhựa, tái chế có nghĩa là cắt nhỏ và tạo thành các sản phẩm thông thường bằng một quá trình loại bỏ nhiều đặc tính nổi trội của nhựa ban đầu như độ dẻo và dễ xử lý chẳng hạn. Kết quả của quá trình này thường cho ra vật liệu xây dựng có giá trị thấp, hoặc bị nấu tan thành nhiên liệu và chất bôi trơn - sản phẩm cũng có giá trị thấp, gây hại môi trường và có tuổi thọ ngắn.

Trong khi đó, quy trình tái chế của Ðại học California - Berkeley giúp bảo tồn nhiều đặc tính nguyên thủy của polyethylene, trong khi bổ sung nhóm hóa chất hydroxyl để loại nhựa này trở thành một chất bám dính tốt hơn vào kim loại.

Nhóm nghiên cứu nhận định với khả năng bám dính cao, keo từ nhựa polyethylene tái chế có nhiều ứng dụng tiềm năng, chẳng hạn như dùng trong các thiết bị cấy ghép khớp hông và đầu gối nhân tạo, làm vật liệu cách nhiệt cho dây kim loại hoặc dán vào các loại polymer khác để tạo ra những sản phẩm kết hợp nhựa và kim loại có độ bền cao hơn.

Trước đó, cũng với nỗ lực tái chế lại polyethylene, nhóm nghiên cứu tại Ðại học California - Santa Barbara đã phát triển một kỹ thuật đơn giản, tốn ít năng lượng giúp chuyển đổi polyethylene thành hợp chất alkylaromatic có giá trị cao, vốn là thành phần cơ bản của nhiều chất tẩy rửa, chất bôi trơn, sơn, dung môi, dược phẩm và các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng khác.

Kỹ thuật mới này dựa trên 2 phản ứng hóa học khác nhau nhưng diễn ra song song. Trong đó, một phản ứng sử dụng hydro để cắt polyethylene thành mảnh nhỏ, phá vỡ các liên kết phân tử giúp nhựa dính với nhau, đồng thời tổng hợp hợp chất alkylaromatic. Còn phản ứng sau đó giúp tạo ra hydro để thúc đẩy phản ứng trước. Quá trình tái chế chỉ tạo ra một lượng nhỏ phế phẩm là các loại khí nhẹ như khí mêtan, sau đó chúng được đốt cháy để cung cấp năng lượng cho quá trình tái chế. Theo thành viên nhóm nghiên cứu Susannah Scott, phương pháp sản xuất alkylaromatic mới này đòi hỏi ít năng lượng hơn so với các phương pháp thông thường.

Trong khi đó, thông qua việc hợp tác với các phòng thí nghiệm khác, các chuyên gia tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (ORNL) thuộc Bộ Năng lượng Mỹ đang nghiên cứu tạo ra một loại nhựa có khả năng được tái chế và chứa các vi khuẩn có thể phân hủy nhựa thành nguyên liệu dùng sản xuất các sản phẩm có giá trị cao hơn. Những nỗ lực này vừa nhằm mục đích giảm thiểu lượng rác thải nhựa, vừa nhằm phát triển nền kinh tế sinh học của quốc gia thông qua việc tái tạo các hóa chất hữu ích hơn.

AN NHIÊN (Theo New Atlas, Inside Science)