Sử dụng rác thải nhựa để loại bỏ khí CO2

Các nhà khoa học đã phát hiện một phương pháp mới nhằm giải quyết vấn đề này. Bài báo về nghiên cứu đã được xuất bản trên Tạp chí ACS Nano.

Phương pháp được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Rice (Mỹ). Kỹ thuật này là một biến thể của quy trình tái chế nhựa dựa trên nhiệt phân hiện có. Nhiệt phân được định nghĩa là sự phân hủy nhiệt của vật liệu ở nhiệt độ cao trong môi trường trơ.

Quy trình bắt đầu với việc chất thải nhựa được nghiền thành bột. Sau đó, nó được trộn với kali axetat và nung ở 600 độ C (1.112 độ F) trong 45 phút. Quy trình này sẽ biến bột nhựa thành các hạt hấp thụ chứa đầy lỗ xốp kích thước nano. Nhờ đó, có thể bẫy các phân tử carbon dioxide trong không khí.

Mỗi hạt có thể tích trữ 18% trọng lượng của chính nó trong CO2 ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, khi được làm nóng đến khoảng 75 độ C (167 độ F), nó giải phóng carbon dioxide bị mắc kẹt. Carbon dioxide có thể được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm như nhiên liệu hoặc vật liệu xây dựng. Sau đó, hạt hấp thụ có thể được tái sử dụng. Bởi, khoảng 90% lỗ xốp của hạt được mở lại khi CO2 giải phóng.

Khi các hạt ban đầu được tạo ra, một sản phẩm phụ là sáp cũng xuất hiện. Sáp có thể được sử dụng trong chất tẩy rửa hoặc bôi trơn. Các loại nhựa được sử dụng phổ biến như polypropylene hoặc polyethylene mật độ cao và thấp thường khó tái chế về mặt hóa học. Tuy nhiên, chúng rất lý tưởng để chuyển đổi thành các phần tử thu giữ CO2.

Các nhà khoa học ước tính, chi phí sử dụng các bộ lọc làm bằng chất hấp thụ để loại bỏ CO2 từ các dòng khí thải là khoảng 21 USD một tấn. Ngược lại, một quy trình hiện có sử dụng các hợp chất được gọi là amin để loại bỏ CO2 từ các dòng khí tự nhiên. Quy trình được báo cáo có giá từ 80 - 160 USD một tấn. Hơn nữa, các nhà khoa học cho rằng, chất hấp thụ sẽ tồn tại lâu hơn các amin.

Giáo sư James Tour - đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Các nguồn phát thải CO2 tại những điểm như ống xả của nhà máy điện có thể được lắp bằng vật liệu nguồn gốc từ nhựa phế thải. Nhờ đó, có thể loại bỏ một lượng lớn CO2 trong khí quyển. Đó là một cách tuyệt vời để giải quyết vấn đề về rác thải nhựa và khí CO2”.