Nhà nghiên cứu Guoliang Liu cùng các cộng sự tại đại học Virginia Tech (Mỹ) vừa phát triển thành công quy trình biến nhựa PVC thành polyalphaolefin. Đây là thành phần cốt lõi trong các chất bôi trơn tổng hợp như dầu nhớt động cơ ô tô và máy bay. Nghiên cứu mang tính đột phá này vừa được công bố chính thức trên tạp chí khoa học danh tiếng Nature. Bước tiến mới giúp mở ra cơ hội tái chế nâng cấp cho một trong những loại rác thải nhựa phổ biến nhất hành tinh.
Ống nhựa PVC thường thấy trong đời sống hàng ngày.
Polyvinyl clorua (PVC) từ ống nước, khung cửa sổ hay thẻ tín dụng vốn cực kỳ khó xử lý do chứa clo và nhiều phụ gia hóa học. Phần lớn lượng phế liệu này sau khi thải loại đều bị đưa thẳng ra các bãi chôn lấp gây ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, nhu cầu sản xuất dầu động cơ lại ngày càng tăng cao nhưng gây tốn kém lớn về mặt sinh thái. Việc chuyển đổi PVC thành chất bôi trơn cao cấp giúp đồng thời giải quyết hai thách thức lớn về môi trường và nguyên liệu.
Quy trình biến đổi hóa học độc đáo và tiềm năng ứng dụng thực tế
Để thực hiện, nhóm nghiên cứu ngâm vật liệu PVC vào dung môi cùng chất xúc tác nhôm triclorua và alpha-olefin. Hỗn hợp sau đó được đun nóng ở mức nhiệt 158 độ Fahrenheit trong vòng 3 giờ để thu về lớp dầu nhớt đậm đặc. Ý tưởng xuất phát từ việc nhóm nhận ra cần tiếp tục bẻ gãy các chuỗi polymer mềm dính ban đầu thành các đoạn phân tử ngắn hơn. Thành phẩm thu được chứng minh tính khả thi trong việc tạo ra chất bôi trơn hiệu năng cao và đáp ứng tiêu chuẩn xanh.
Nhóm nghiên cứu đã phối hợp chặt chẽ với các chuyên gia tại đại học Texas A&M và Caltech để kiểm định chất lượng dầu thành phẩm. Các đồng nghiệp tại Virginia Tech cũng tiến hành mô hình hóa quy trình nhằm hướng tới mục tiêu sản xuất ở quy mô công nghiệp lớn hơn. Sự hợp tác liên ngành này khẳng định giá trị thương mại vượt trội của phương pháp tái chế nâng cấp mới. Loại dầu bôi trơn mới có thể phục vụ đa dạng từ máy cắt cỏ dân dụng đến các động cơ phản lực.
Một nghiên cứu sinh đang kiểm tra một mẫu dầu động cơ được tạo ra từ chất thải nhựa tái chế trong phòng thí nghiệm của Greg Liu.
Chất bôi trơn luôn đóng vai trò là người hùng thầm lặng duy trì hoạt động cho mọi thiết bị máy móc công nghiệp hiện đại. Giáo sư Guoliang Liu nhấn mạnh mục tiêu tiếp theo là nâng cao tính bền vững và khả năng tiếp cận của sản phẩm trên thị trường toàn cầu. Công trình nghiên cứu là minh chứng cho thấy rác thải hoàn toàn có thể chuyển hóa thành vật liệu công nghệ cao có giá trị. Giải pháp xanh này hứa hẹn sẽ thay đổi diện mạo ngành tái chế nhựa thế giới trong tương lai gần.
An An (theo SciTechDaily)
