DoE nghĩ ra cách mới để tái chế nhựa sử dụng một lần

Mặc dù việc tái chế nhựa đã đi một chặng đường dài trong thời đại có ý thức về môi trường này, nhưng vẫn còn nhiều bước tiến cần thực hiện để tái chế hoàn toàn tất cả các loại nhựa sau tiêu dùng. Các nhà khoa học tại Bộ Năng lượng nằm trong số những người đang cố gắng thực hiện một số cải tiến này. Các nhà nghiên cứu cho biết, nỗ lực mới nhất của họ là một phương pháp mới để tái chế polyetylen mật độ cao (HDPE), biến nó thành vật liệu có thể tái chế hoàn toàn và thậm chí có khả năng phân hủy sinh học.

Các nhà nghiên cứu cho biết, một nhóm tại Viện hợp tác tái chế nhựa (iCOUP) của DoE đã phát triển phương pháp này, sử dụng một loạt chất xúc tác để tách chuỗi polyme của HDPE thành các đoạn ngắn hơn có chứa các nhóm phản ứng ở cuối. Họ cho biết điều này cho phép các mảnh nhỏ hơn được ghép lại với nhau để tạo thành các sản phẩm mới từ một loại nhựa dễ phân hủy hơn, cả trong phòng thí nghiệm và trong môi trường tự nhiên.

Nghiên cứu liên quan

Ngay bây giờ, một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn nhất là nhựa sử dụng một lần. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng HDPE phổ biến trong các loại ứng dụng này vì độ bền, tính linh hoạt, tuổi thọ và vì nó rẻ. Tuy nhiên, các sản phẩm HDPE thường được sản xuất từ ​​nhiên liệu hóa thạch và thay vì được tái chế sau khi sử dụng, phần lớn chúng được đốt, đổ vào bãi chôn lấp hoặc thải ra môi trường. Hơn nữa, ngay cả khi HDPE được tái chế, chất lượng của vật liệu thu được không vượt trội như sản phẩm ban đầu, các nhà nghiên cứu cho biết.

Phương pháp mà các nhà nghiên cứu của DoE đã phát triển biến HDPE tiêu dùng thành thứ được gọi là macromonomers từ xa, "thích hợp cho quá trình tái xử lý vòng tròn", theo một bản tóm tắt cho một bài báo về nghiên cứu được công bố trên Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ . "Sự không bão hòa được đưa vào HDPE bằng cách khử hydro xúc tác bằng chất xúc tác Ir-POCOP mà không có chất nhận anken," theo bài báo. "Phép đo chéo với 2-hydroxyethyl acrylate, sau đó là quá trình hydro hóa đã biến đổi HDPE chưa bão hòa một phần thành các macromonome telechelic."

Sản xuất vật liệu tái sử dụng

Các nhà nghiên cứu cho biết quá trình tái trùng hợp trực tiếp các macromonomers này đã tạo ra một vật liệu giòn do trọng lượng phân tử trung bình và trọng lượng tổng thể thấp. Hơn nữa, quá trình aminolysis của các macromonomer telechelic với một lượng nhỏ diethanolamine đã làm tăng chức năng tổng thể của vật liệu. Các nhà nghiên cứu viết: “Các macromonome thu được đã được tái trùng hợp thông qua quá trình chuyển hóa este để tạo ra một loại polymer có tính chất cơ học tương đương với chất thải HDPE ban đầu sau tiêu dùng”.

Ngoài ra, quá trình khử polyme của vật liệu tái polyme hóa được xúc tác bởi một bazơ hữu cơ đã tái tạo các macromonomer telechelic, cung cấp một lộ trình để vật liệu được tái chế một cách bền vững, họ cho biết. Các nhà nghiên cứu cho biết khả năng tái chế HDPE thông qua phương pháp mới của DoE có thể làm giảm đáng kể lượng khí thải carbon và ô nhiễm hiện đang liên quan đến loại nhựa này. Nó cũng tạo ra một nền kinh tế tuần hoàn hơn bằng cách sử dụng nhựa phế thải HDPE làm nguyên liệu cho một loại vật liệu mới có thể được tái chế nhiều lần mà không làm giảm chất lượng, họ nói.

(Nguồn: www.plasticstoday.com)