Tìm kiếm một nguồn nhiên liệu thay thế dầu thô, và đưa ra hướng xử lý lượng rác thải nhựa khổng lồ là hai trong số rất nhiều vấn đề loài người đang phải đối mặt hiện nay.
Vậy mà nay, nhân loại đã có một giải pháp "nhất cử lưỡng tiện", đó chính là biến rác thải nhựa thành "xăng" – hay đúng hơn là nhiên liệu dạng lỏng.
Biến nhựa thành xăng (Ảnh minh họa)
Trên thực tế, ý tưởng biến nhựa thành nhiên liệu đã từng xuất hiện từ lâu, nhưng không khả thi vì nhiên liệu tiêu hao quá lớn. Còn với phương pháp mới này, họ mất ít năng lượng để chế tạo hơn, đồng thời cho ra đời một dạng nhiên liệu cao cấp như xăng.
Phương pháp do một chuyên gia hóa học thuộc ĐH California (Mỹ) đưa ra, sử dụng kỹ thuật phân giải polyethylene – loại rác nhựa phổ biến nhất hiện nay. Ước tính, có tới 100 triệu tấn polyethylene được thải ra mỗi năm, trong đó có 8 triệu tấn đi xuống biển. Theo một báo cáo gần đây thì cứ đà này, đến năm 2050 lượng rác nhựa thậm chí sẽ còn nhiều hơn cả tổng số cá đang sinh sống trong lòng đại dương.
8 triệu tấn rác nhựa thải ra ngoài biển mỗi năm
Biến nhựa thành xăng – giải pháp nghe có vẻ đơn giản, vì xét cho cùng nhựa được làm từ dầu mỏ. Nhưng vấn đề là việc đảo ngược quy trình sản xuất nhựa là điều vô cùng khó khăn, vì nhựa vốn là hợp chất bền vững, có thể tồn tại hàng trăm, thậm chí hàng ngàn năm mà chưa phân huỷ.
Để giải quyết câu chuyện này, Zhibin Guan – nhà hóa học người Trung Quốc từ ĐH California, kết hợp cùng Viện hóa học hữu cơ Thượng Hải (Trung Quốc) đã đề xuất một kỹ thuật mới. Kỹ thuật sử dụng chất xúc tác hóa học có trong quá trình sản xuất polymers, nhưng lần này nó sẽ đóng vai trò phân giải polymers.
Chất này tách nguyên tử hydro trong hợp chất, khiến các nguyên tử carbon buộc phải liên kết với nhau. Nhưng ngay khi liên kết, chất xúc tác lại bẻ gãy nó, khiến carbon lại liên kết với hydro. Quá trình này lặp lại liên tục, giúp các nhà khoa học thay đổi được cấu trúc của polyethylene thành dầu diesel, hay thậm chí là tạo ra xăng.
Ngoài ra, cần biết rằng các phương pháp thay đổi cấu trúc của nhựa trước kia đều yêu cầu nhiệt độ lên tới 400 độ C. Trong khi đó, phương pháp mới chỉ cần 175 độ C, tức là nhiên liệu cần trong quá trình đã thấp hơn rất nhiều.
Đây đang được đánh giá là phương pháp có tiềm năng nhất để giải quyết bài toán nhiên liệu của loài người
Tuy nhiên, phương pháp này có 2 nhược điểm, đó là chậm và đắt. Quá trình phân giải polymer có thể mất tới vài ngày, đồng thời chất xúc tác ở đây có cái giá không rẻ, khiến cho việc áp dụng rộng rãi nó đang bất khả thi.
Nhưng không sao hết, vì đội nghiên cứu của Guan cho biết họ đang tích cực tìm ra cách làm tăng tính hiệu quả của nghiên cứu. Hơn nữa, đây đang được đánh giá là nghiên cứu có triển vọng nhất nhằm đối phó với lượng rác thải khổng lồ của loài người.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances.
