Công nghệ mới cách mạng hóa quy trình tái chế nhựa

Nghiên cứu mới của Đại học Monash (Úc) mở ra hướng tái chế nhựa đột phá.

Các kỹ sư tại Đại học Monash (Úc) vừa chế tạo thành công một loại vật liệu lọc mới, hứa hẹn giúp tái chế nhựa với chi phí tiết kiệm hơn, hiệu quả và thân thiện hơn với môi trường. Công nghệ này cho phép thu hồi và tái sử dụng các hóa chất quý ngay trong quá trình tái chế.

Tiến sĩ Hamidreza Mahdavi cầm màng lọc tiên tiến do nhóm nghiên cứu Monash phát triển, được thiết kế để chọn lọc và tách các vật liệu có giá trị cùng tạp chất ở cấp độ phân tử.

Công thức màng nanocomposite đột phá này được Monash hợp tác phát triển với CSIRO (Cơ quan Khoa học Quốc gia Úc) và Đại học Texas (Mỹ). Được công bố trên tạp chí khoa học Chemical Engineering Journal, nghiên cứu tập trung vào việc cải tiến quy trình glycol phân (glycolysis), một quy trình tái chế hóa học trong đó nhựa PET được phân rã bằng một chất hóa học dạng lỏng gọi là ethylene glycol.

Nhựa PET là nguyên liệu thường được sử dụng trong sản xuất chai nước giải khát, bao bì thực phẩm và sợi dệt may. Trong quá trình glycol phân (glycolysis), nhựa PET bị phân tách thành các hợp chất hóa học nền có giá trị. Tuy nhiên, quy trình này vẫn có chi phí cao do việc thu hồi và việc tái sử dụng ethylene glycol từ hỗn hợp phản ứng còn nhiều thách thức.

Thay vì sử dụng các phương pháp tiêu tốn nhiều năng lượng, nhóm nghiên cứu đã phát triển các màng nanocomposite có độ chọn lọc cao, hoạt động như bộ lọc giúp tách nước khỏi ethylene glycol. Điều này cho phép thu hồi ethylene glycol ở độ tinh khiết cao và tái sử dụng trong quá trình phân hủy polymer, giúp giảm lượng hóa chất sử dụng và cải thiện hiệu quả chi phí của quá trình tái chế hóa học.

Nghiên cứu cho thấy, phương pháp tách bằng màng lọc có thể vận hành trong các điều kiện tương thích với quy trình tái chế thực tế, mở ra khả năng triển khai ở quy mô công nghiệp trong tương lai. Giải pháp này có thể được ứng dụng cho nhiều dòng chất thải PET khác nhau, bao gồm chai lọ, bao bì, khay nhựa và vải dệt tổng hợp. Về lâu dài, sáng kiến được kỳ vọng sẽ góp phần giảm thiểu rác thải nhựa, cắt giảm phát thải, nâng cao hiệu quả kinh tế của hoạt động tái chế và thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế tuần hoàn.

Công trình này là bước phát triển tiếp theo của một chương trình nghiên cứu quy mô lớn. Trước đó, nhóm đã thực hiện đánh giá các công nghệ tiên tiến và xác định màng lọc là giải pháp đầy triển vọng, đồng thời công bố một bài báo chuyên sâu về việc đưa công nghệ này vào quy trình tái chế PET.