Nhựa có tính chất hóa học tương tự như axit béo, một trong những thành phần chính của xà phòng. Đối với Guoliang Liu, PGS hóa học tại Virginia Tech (Học viện Bách khoa và Đại học Bang Virginia), tác giả của bài báo khoa học đăng trên tạp chí Science, sự giống nhau này cho thấy có thể chuyển đổi polyetylen thành axit béo, sau đó được sử dụng để sản xuất xà phòng. Vấn đề là kích thước: phân tử nhựa rất lớn, dài gấp khoảng 3.000 nguyên tử carbon, trong khi các axit béo thì ngắn hơn nhiều.
PGS Liu tìm ra giải pháp này một cách khá đặc biệt, ông nói. “Đó là vào dịp Giáng sinh. Tôi đang ngắm ngọn lửa trong lò sưởi”. Khi củi cháy, khói bốc lên, được tạo thành từ những hạt củi gỗ siêu nhỏ. PGS Liu tự hỏi, liệu các phân tử nhựa khi bị đốt có có bị bẻ gãy thành các phần nhỏ hơn tương tự như củi hay không?
Ông giải thích: “Củi chủ yếu được làm từ polymer như xenlulô (cellulose). Khi đốt củi sẽ phá vỡ các polymer thành các chuỗi ngắn, sau đó thành các phân tử khí nhỏ trước khi bị oxy hóa hoàn toàn thành carbon dioxide. Nếu chúng ta phá vỡ tương tự các phân tử polyetylen tổng hợp nhưng dừng quá trình trước khi vật liệu phân hủy hoàn toàn thành những phân tử khí nhỏ, sẽ thu được các phân tử giống như polyetylen chuỗi ngắn”.
Liu và các đồng nghiệp ở VirginiaTech đã chế tạo một lò phản ứng tương tự lò nướng, có thể đốt cháy nhựa an toàn. Nhiệt độ ở đáy lò nung đủ nóng để phá vỡ những chuỗi polymer, nhưng nhiệt độ ở trên đủ thấp để ngăn các chuỗi phân tử nhựa phân hủy hoàn toàn.
Các nhà khoa học đã thu thập những phần còn lại của polymer nhựa và tìm thấy sản phẩm được tạo ra, đó là polyetylen chuỗi ngắn, một loại sáp. Sau đó, nhóm nghiên cứu sử dụng loại sáp này để chế biến thành xà phòng.
PGS Liu nói: “Đây là loại xà phòng đầu tiên được làm từ nhựa phế thải trên thế giới. Sản phẩm có một chút màu sắc độc đáo. Nhưng quy trình đã có tác dụng".
Phương pháp của Liu hoạt động hiệu quả đối với polyetylen và polypropylen, hai loại nhựa phổ biến nhất. Phế liệu của hai loại nhựa này chiếm khoảng một nửa tổng số rác thải nhựa, gần 200 triệu tấn mỗi năm. Hơn 80% chất thải nhựa bị đưa đến bãi chôn lấp, chưa đến 10% được tái chế. Một ưu điểm quan trọng của phương pháp do PGS Liu phát minh ra là quy trình hoạt động trên những loại nhựa “hết hạn sử dụng”, không thể tái chế bằng các phương pháp thông thường. Phương pháp này cũng được thiết kế để có thể sử dụng trong môi trường công nghiệp.
Ông Liu kêu gọi thận trọng trong quá trình tái chế. Ông lưu ý: “Ô nhiễm nhựa là một mối đe dọa toàn cầu. Đó là một trong những vấn đề lớn mà thế giới của chúng ta đang phải đối mặt, đồng thời cũng là một phần của một thách thức lớn hơn trong khoa học. Chúng ta cần có nỗ lực chung giữa cộng đồng nghiên cứu khoa học và các ngành công nghiệp. Phương pháp tốt nhất tránh ô nhiễm nhựa là giảm thiểu sử dụng nhựa chứ không phải tái chế”.
Theo The Guardian
