Phương pháp cracking bằng hơi nước biến rác thải nhựa thành nhựa chất lượng cao

Thực tế nhựa không phân hủy và tích tụ trong hệ sinh thái của chúng ta, là một trong những vấn nạn môi trường. Nhưng nhóm nghiên cứu do Henrik Thunman, Giáo sư Công nghệ năng lượng dẫn đầu, đã nhận thấy khả năng phục hồi nhựa như một tài sản. Nhựa thải không phân hủy nên có thể được sử dụng theo kiểu tuần hoàn, tạo ra giá trị thực sự cho nhựa đã qua sử dụng và là động lực kinh tế để thu gom nhựa thải.

Giờ đây, thông qua thử nghiệm thu hồi hóa chất bằng quá trình cracking nhựa bằng hơi nước, nhóm nghiên cứu đã phát triển một quy trình hiệu quả để biến nhựa đã qua sử dụng thành nhựa có chất lượng như ban đầu.

"Nhờ xác định mức nhiệt hợp lý khoảng 850⁰C và tốc độ gia nhiệt cũng như thời gian ổn định phù hợp, chúng tôi đã chứng minh phương pháp được đề xuất trong phạm vi thí nghiệm biến đổi 200kg rác thải nhựa mỗi giờ thành hỗn hợp khí có ích. Sau đó, hỗn hợp khí được tái chế ở cấp độ phân tử để trở thành vật liệu nhựa mới có chất lượng như ban đầu", GS. Henrik Thunman nói.

Năm 2015, khoảng 350 triệu tấn chất thải nhựa phát sinh trên toàn thế giới. Trong đó, 14% được thu gom để thu hồi vật liệu - 8% được tái chế thành nhựa có chất lượng thấp hơn và 2% chuyển thành nhựa có chất lượng như ban đầu. Khoảng 4% đã bị mất đi trong quá trình này.

Nhìn chung, khoảng 40% chất thải nhựa toàn cầu trong năm 2015 đã được xử lý sau khi thu gom, chủ yếu thông qua đốt để thu hồi năng lượng hoặc giảm thể tích - giải phóng CO₂ vào khí quyển. Phần còn lại khoảng 60% được vận chuyển đến bãi chôn lấp. Chỉ có khoảng 1% bị bỏ đi và rò rỉ vào môi trường tự nhiên. Dù chỉ có một tỷ lệ nhỏ, nhưng đây là vấn đề môi trường nan giải, vì khối lượng chất thải nhựa rất lớn và do quá trình phân hủy tự nhiên của nhựa diễn ra rất chậm, nên nó tích tụ theo thời gian.

Mô hình tái chế nhựa hiện nay có xu hướng theo hình thức “phân cấp chất thải”. Điều này có nghĩa là nhựa bị phân hủy nhiều lần, xuống chất lượng thấp hơn trước khi được đốt để thu hồi năng lượng.

Quy trình mới được áp dụng cho tất cả các loại nhựa phát sinh từ hệ thống chất thải, bao gồm cả những loại chất thải trước đây đã được lưu trữ tại bãi chôn lấp hoặc trên biển. Yếu tố làm cho quy trình trở nên khả thi để sử dụng nhựa đã thu thập và phân loại trong các nhà máy hóa dầu quy mô lớn, đó là thu gom đủ khối lượng vật liệu, có nghĩa là về lý thuyết, các nhà máy có thể duy trì sản lượng tương tự. Các nhà máy này cần khoảng 1-2 triệu tấn nhựa thải được phân loại hàng năm để chuyển phù hợp với mức sản lượng hiện đang được khai thác dầu mỏ và khí hóa thạch.

Tổng lượng chất thải nhựa của Thụy Điển trong năm 2017 khoảng 1,6 triệu tấn. Chỉ có khoảng 8% trong số đó được tái chế thành nhựa chất lượng thấp hơn. Do đó, nhóm nghiên cứu nhìn thấy cơ hội từ việc sử dụng nhựa theo hình thức tuần hoàn trong xã hội, cũng như làm giảm nhu cầu dầu mỏ và khí hóa thạch để sản xuất nhiều loại nhựa chất lượng cao khác nhau.

N.P.D