Hiện nay, nhựa có ở mọi nơi, song các kỹ thuật hiện nay chỉ cho phép tái chế một phần rất nhỏ sau quá trình sử dụng ban đầu. Các nhà nghiên cứu của Cơ quan Kỹ thuật Hoá học, đại học bang North Carolina đang nghiên cứu triển khai một quy trình tái chế duy nhất cho một số loại polyme phổ biến nhất.
Chai đựng soda thông thường được sản xuất từ nhựa polyethylene terephthalate (PET). Các chai này có ở khắp nơi, song việc tái chế chúng lại đặt ra các thách thức, chủ yếu là do chứa các chất ô nhiễm và các chất bẩn khác. Các nhà nghiên cứu đang tiến hành một dự án được thiết kế để giải quyết vấn đề này. Các nhà nghiên cứu cho biết họ đang cố gắng triển khai quy trình tách chất thải polime và biến chúng thành dạng nguyên liệu mà chính từ đó để sản xuất chai PET. Trong quy trình này, tất cả các chất bẩn được tách ra khỏi polime. Trong lý tưởng, thì công việc này có thể được thực hiện theo một biện pháp đ ơn giản do nền kinh tế phải tạo ra khả năng xử lý được ứng dụng rộng rãi.
Quy trình này có hai yếu tố duy nhất, thứ nhất quy trình được chạy trên một máy đùn nhựa trục vít kép với mức nạp liệu lớn. Một lượng lớn polyme có thể được xử lý trong một khoảng thời gian rất ngắn. Máy có khả năng nấu chảy PET và tạo ra các màng rất mỏng, như vậy các nhà khoa học có thể hòa trộn các polime có trọng lượng phân tử lớn với các vật liệu khác, hoặc là ethylene glycol hay methanol, có tác dụng giảm trọng lượng phân tử của polyme một cách bền vững. Thứ hai, CO2 siêu tới hạn được kết hợp với ethylene glycol hoặc methanol, để giảm độ dẻo hoặc đ ộ cứng của polime, làm quá trình xử l ý dễ dàng và tiếp xúc tốt hơn giữa các loại vật liệu. Cuối quy trình xử lý, CO2 được thoát ra qua máy đùn, để loại bỏ các chất bẩn hòa tan. Sau đó CO2 sẽ được tái chế tailor
Quy trình này có một số ưu điểm. Quá trình chuyển đổi được thực hiện trong các điều kiện xử lý phù hợp và chỉ gồm một công đoạn với quy trình thân thiện với môi trường. Ngoài ta, quy trình có thể còn “chắp nối” các vật liệu có các trọng lượng phân tử khác nhau.
Một máy đùn nhựa trục vít đơn đã được sử dụng thành công trong phòng thí nghiệm của trường đại học. Hiện nay nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm các ph ương pháp đ ể tạo ra quy trình xử l ý khả thi về mặt kinh tế để vận hành ở quy mô công nghiệp. Người ta đã xác định được phản ứng cơ bản của ethylene glycol với polymer
Song dữ liệu ban đầu của các nhà khoa học cho thấy phản ứng tăng cường này diễn ra theo một số giai đoạn có cường độ nhanh hơn khi phản ứng diễn ra trong thiết bị đùn nhựa với CO2 siêu tới hạn so với quy trình truyền thống và có chi phí thấp hơn.
Các nhà khoa học cũng cho biết, máy đùn nhựa trục vít kép rất phổ biến ở tại công xưởng, do vậy các máy này có thể được tái định hình để sử dụng CO2 siêu tới hạn. Trước tiên, các nhóm nghiên cứu cần xác định những thay đổi về lưu lượng dòng polime, lượng CO2, ethylene glycol hay methanol; nhiệt độ, áp CO2; cấu hình máy có ảnh hưởng đến quy trình như thế nào.
Theo các nhà khoa học, thì các máy đùn nhựa trên thị trường chưa bao giờ được sử dụng cho mục đích này, song có thể thay đổi chúng để phù hợp với quy trình tái chế. Một phần trong nghiên cứu của các nhà khoa học bao gồm cả định hình các máy hiện nay như vậy có thể tạo ra hiệu suất tối ưu
Ngọc Minh
(nguồn: Bộ TN và MT)
Chai đựng soda thông thường được sản xuất từ nhựa polyethylene terephthalate (PET). Các chai này có ở khắp nơi, song việc tái chế chúng lại đặt ra các thách thức, chủ yếu là do chứa các chất ô nhiễm và các chất bẩn khác. Các nhà nghiên cứu đang tiến hành một dự án được thiết kế để giải quyết vấn đề này. Các nhà nghiên cứu cho biết họ đang cố gắng triển khai quy trình tách chất thải polime và biến chúng thành dạng nguyên liệu mà chính từ đó để sản xuất chai PET. Trong quy trình này, tất cả các chất bẩn được tách ra khỏi polime. Trong lý tưởng, thì công việc này có thể được thực hiện theo một biện pháp đ ơn giản do nền kinh tế phải tạo ra khả năng xử lý được ứng dụng rộng rãi.
Quy trình này có hai yếu tố duy nhất, thứ nhất quy trình được chạy trên một máy đùn nhựa trục vít kép với mức nạp liệu lớn. Một lượng lớn polyme có thể được xử lý trong một khoảng thời gian rất ngắn. Máy có khả năng nấu chảy PET và tạo ra các màng rất mỏng, như vậy các nhà khoa học có thể hòa trộn các polime có trọng lượng phân tử lớn với các vật liệu khác, hoặc là ethylene glycol hay methanol, có tác dụng giảm trọng lượng phân tử của polyme một cách bền vững. Thứ hai, CO2 siêu tới hạn được kết hợp với ethylene glycol hoặc methanol, để giảm độ dẻo hoặc đ ộ cứng của polime, làm quá trình xử l ý dễ dàng và tiếp xúc tốt hơn giữa các loại vật liệu. Cuối quy trình xử lý, CO2 được thoát ra qua máy đùn, để loại bỏ các chất bẩn hòa tan. Sau đó CO2 sẽ được tái chế tailor
Quy trình này có một số ưu điểm. Quá trình chuyển đổi được thực hiện trong các điều kiện xử lý phù hợp và chỉ gồm một công đoạn với quy trình thân thiện với môi trường. Ngoài ta, quy trình có thể còn “chắp nối” các vật liệu có các trọng lượng phân tử khác nhau.
Một máy đùn nhựa trục vít đơn đã được sử dụng thành công trong phòng thí nghiệm của trường đại học. Hiện nay nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm các ph ương pháp đ ể tạo ra quy trình xử l ý khả thi về mặt kinh tế để vận hành ở quy mô công nghiệp. Người ta đã xác định được phản ứng cơ bản của ethylene glycol với polymer
Song dữ liệu ban đầu của các nhà khoa học cho thấy phản ứng tăng cường này diễn ra theo một số giai đoạn có cường độ nhanh hơn khi phản ứng diễn ra trong thiết bị đùn nhựa với CO2 siêu tới hạn so với quy trình truyền thống và có chi phí thấp hơn.
Các nhà khoa học cũng cho biết, máy đùn nhựa trục vít kép rất phổ biến ở tại công xưởng, do vậy các máy này có thể được tái định hình để sử dụng CO2 siêu tới hạn. Trước tiên, các nhóm nghiên cứu cần xác định những thay đổi về lưu lượng dòng polime, lượng CO2, ethylene glycol hay methanol; nhiệt độ, áp CO2; cấu hình máy có ảnh hưởng đến quy trình như thế nào.
Theo các nhà khoa học, thì các máy đùn nhựa trên thị trường chưa bao giờ được sử dụng cho mục đích này, song có thể thay đổi chúng để phù hợp với quy trình tái chế. Một phần trong nghiên cứu của các nhà khoa học bao gồm cả định hình các máy hiện nay như vậy có thể tạo ra hiệu suất tối ưu
Ngọc Minh
(nguồn: Bộ TN và MT)