Các nhà khoa học vừa làm được điều không tưởng: biến nhựa thành xăng

Mới đây, các chuyên gia hóa học đến từ Trung Quốc đã phát triển thành công một phương pháp vô cùng hiệu quả, có tác dụng chuyển hóa polyethylene thành nhiên liệu dạng lỏng, thắp sáng nên niềm hy vọng cứu sống Trái Đất thân yêu khỏi một tương lai đen tối tràn ngập trong ô nhiễm và rác thải.

Nếu kết quả khả thi và ổn định, rất có thể đây chính là một bước tiến mang tính chất cách mạng trong công cuộc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường vì rác thải hiện nay.

Vài con số ban đầu về tình trạng rác thải hiện nay

Polyethylene là chất liệu nhựa phổ biến nhất trên thế giới. Trung bình các nhà máy sử dụng 100 triệu tấn poly mỗi năm để phục vụ sản xuất. Được cấu tạo từ các nguyên tử carbon và hydro kết hợp với nhau thành những chuỗi liên kết dài, polyethylene là một chất trơ nổi bật so với các “anh em” khác - đồng nghĩa với việc hầu như không phản ứng với các tác động bên ngoài, cũng như có khả năng phân hủy ngoài môi trường.

Hàng thập kỷ đã trôi qua, đánh dấu cả một quá trình dài con người đã và đang cố gắng tìm ra một phương pháp đối phó với tình trạng khó khăn trên (thay vì chỉ đơn giản tống hết xuống biển như đã từng thực hiện trước đó). Cũng đã từng có những cách khác được đề xuất như đốt lửa, nhưng thật sự điều này là một quy trình gây ô nhiễm không kém, lãng phí năng lượng, và cho ra “sản phẩm” sau khi đốt là một thứ nhầy dẻo khác có độ “trơ mặt” sánh ngang với chính polyethylene. Một phương pháp khác liên quan đến ứng dụng vi khuẩn ăn mòn nhựa cũng ít nhiều thổi lên ngọn lửa le lói về khả năng kiểm soát và phân hủy poly một cách tự nhiên, dù vậy cho tới nay, đó vẫn đang trong quá trình thử nghiệm và phát triển.

Zheng Huang, chuyên gia hóa học hữu cơ tại Học viện Khoa học Tự nhiên Trung Quốc, đã dành ra 4 năm cuộc đời tìm kiếm những giải pháp khả thi khác. Theo như thông tin trên trang báo điện tử Science Advance, Huang cùng cộng sự đã miêu tả, diễn giải phương pháp của họ có cơ chế tác động phân hủy polyethylene tại nhiệt độ trung bình là 150 độ C, tác dụng cùng một chất xúc tác kim loại có nguồn gốc từ iridium.

Cụ thể, phản ứng trên giúp làm suy yếu đi liên kết hóa học cốt lõi của polyethylene, chuyển hóa chúng thành một dạng dung dịch lỏng. “Sản phẩm của chúng tôi thân thiện với môi trường hơn so với các phương pháp sử dụng nhiệt truyền thống khác,” chia sẻ của Huang với Gizmodo. Anh cũng cho biết thêm, cách thức này cũng dễ dàng trong việc kiểm soát, thậm chí còn có thể được sử dụng như nhiên liệu diesel. Hàng loạt các mẫu sản phẩm nhựa trên thế giới như túi, chai, lọ, gói đã được thử nghiệm thành công.

Từ đất liền đến đại dương...

Tất nhiên, vẫn còn cả một chặng đường dài phía trước cho tới khi chúng ta hoàn toàn làm chủ được tình trạng và diễn biến ô nhiễm trên hành tinh này. “Thách thức đầu tiên đặt ra là hiệu suất của chất xúc tác,” Huang phát biểu. Hiện tại, quy trình phân hủy sáng tạo bởi anh vẫn đang hoạt động ổn định với tỷ lệ nhựa-chất xúc tác tương ứng 30/1. “Như vậy thật sự vẫn chưa đủ tốt nếu như muốn vươn tầm phổ biến rộng khắp trên toàn thế giới,” anh nhận định thêm. “Chúng tôi muốn phát triển và tối ưu hóa hơn nữa khả năng của nó, 10.000/1 hay 1.000.000/1, càng lớn càng tốt.”

Đội ngũ nghiên cứu của Huang cũng đang làm việc hết công suất để thay thế iridium - một nguyên tố quý hiếm thuộc họ bạch kim - bằng những kim loại khác rẻ và dễ kiếm hơn, mặc dù có thể đánh đổi một số đặc tính vốn có cũng như tốn thêm nhiều thời gian triển khai hơn.

“Tiềm năng của phương pháp này là vô cùng to lớn, đặc biệt là trong tương lai gần, khi chúng tôi có thể cải thiện hiệu quả đồng thời giảm thiểu chi phí của iridium. Hy vọng là quy trình của chúng tôi sẽ sớm trở nên ổn định và ứng dụng rộng rãi hơn.” Huang nhiệt tình cho biết thêm.

Tham khảo: Gizmodo