Giải quyết khủng hoảng rác nhựa bằng cách... chế ra một loại nhựa khác: Tại sao ý tưởng "IQ vô cực" này được đánh giá cực cao?

Trong điều kiện lý tưởng, Trái đất sẽ chẳng bao giờ rơi vào khủng hoảng rác nhựa như hiện nay. Các loại nhựa sẽ được tái chế liên tục chứ không dễ gì lọt ra ngoài môi trường, để rồi ở lại đó đến hàng trăm năm kế tiếp.

Chỉ tiếc là thế giới thực không được lý tưởng như vậy. Một số loại nhựa không dễ gì được tái chế, qua đó hạn chế khả năng tái sử dụng chúng trong các sản phẩm mới. Hệ quả thì bạn biết rồi, mỗi năm có đến 8 triệu tấn rác nhựa lọt ra ngoài đại dương kia mà.

Mới đây, các nhà khoa học đã nghĩ ra cách chấm dứt câu chuyện này bằng một ý tưởng rất "IQ vô cực", đó là tạo ra... một loại nhựa mới.

Tạo ra nhựa mới?

Tại sao sản xuất thêm nhựa lại giải quyết được rác nhựa?

Bởi đây không phải là nhựa bình thường, mà là thành quả nghiên cứu của các chuyên gia từ phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. Họ đã tạo ra một loại nhựa polymer mới, có thể dễ dàng bị phân giải rồi tái cấu trúc lại thành một vật dụng khác, giống như chơi lắp ghép Lego vậy.

Phần lớn rác nhựa đều không được tái chế

"Phần lớn rác nhựa thậm chí chưa bao giờ được tái chế," - trích lời Peter Christensen, nhà hóa học tham gia nghiên cứu.

"Nhưng đây là phương pháp mới, cho phép chúng ta nhìn câu chuyện tái chế từ góc độ phân tử."

Về cơ bản, tất cả nhựa hiện nay nay có cấu tạo là những chuỗi đơn phân lặp đi lặp lại, tạo thành một mang lưới. Mạng lưới này có thể được pha trộn với nhiều hóa chất, cho phép chúng có tính chất đa dạng, phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Trong số này, có những loại nhựa dễ dàng bị phân giải để đưa vào quy trình tái chế, nhưng đa số thì không. Nhựa để làm ra một chai nước sẽ khác với nhựa làm đồ chơi, nên nếu nung chảy tất cả thì chúng ta sẽ thu được một hỗn hợp rất không ổn định, hay nói cách khác là... vô dụng.

Vậy nên, loại nhựa mới được phát triển này sẽ là vị cứu tinh. Nó được tạo thành từ các đơn phân có tên diketoenamine - hợp chất được tạo thành bằng việc gắn triketone với một amine. Nhựa với chuỗi poly(diketoenamine) - hay PDK có thể dễ dàng bị phá hủy, đưa về dạng đơn phân chỉ cần ngâm trong acid với thời gian khoảng 12h đồng hồ.

"Với PDK, các mối liên tưởng như không thể phá vỡ trong nhựa truyền thống sẽ được giải quyết, từ đó câu chuyện tái chế sẽ trở nên hiệu quả hơn," - Brett Helms, tác giả nghiên cứu chia sẻ.

Chuỗi polymer bị phá vỡ dễ dàng về mặt lý thuyết sẽ cho phép chúng ta tách và tái tạo lại nhựa liên tục, không giới hạn, tạo ra vòng tái chế khép kín cho nhựa.

Các nhà nghiên cứu còn thử cho thêm một số tạp chất khác vào PDK trước khi phân giải trong acid - như sợi thủy tinh, hợp chất dễ cháy và các chất phụ gia. Kết quả thì thật đáng kinh ngạc: hỗn hợp phân giải chỉ cần qua một vài bước đơn giản khác là có thể loại bỏ các tạp chất, sẵn sàng để chế tạo các sản phẩm mới.

Hiện tại, nỗ lực tái chế nhựa tại các quốc gia thực sự là không đủ. Như tại Mỹ, họ chỉ có thể giải quyết được 1/4 số rác nhựa PET (thường dùng làm chai nước). Số còn lại buộc phải có mặt ở bãi rác.

Bởi vậy, bất kỳ phương pháp nào cho phép chúng ta tái chế dễ dàng hơn cũng đều rất đáng trân trọng. Và theo như các nhà khoa học, ý tưởng này cần gấp rút đi vào hiện thực, bởi loài người cần nó.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Chemistry.

Tham khảo: Science Alert