Một nghiên cứu mới từ đại học Phục Đán và Viện Nghiên cứu Cao cấp Thượng Hải (Trung Quốc) vừa công bố phương pháp hóa học chi phí thấp giúp biến rác thải nhựa thành nhiên liệu hàng không. Phương pháp này tập trung vào phản ứng hydro phân các polyolefin - họ nhựa phổ biến trong túi đi chợ, chai dầu gội - dưới điều kiện ôn hòa. Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đạt tỷ lệ thu hồi chất lỏng lên tới 82,3% và độ chọn lọc 79% đối với ankan C8–C16 đạt chuẩn nhiên liệu phản lực.
Chất xúc tác giá rẻ và giảm 80% khí thải
Về bản chất, chuyển nhựa trở lại thành nhiên liệu là quy trình kỹ thuật đảo ngược nhằm cắt chuỗi polyme dài thành các phân tử hydrocacbon ngắn hơn. Trước đây, các nỗ lực bẻ gãy nhựa thường gây ra tình trạng đứt gãy quá mức ở đầu chuỗi, tạo ra khí mêtan thay vì nhiên liệu dạng lỏng. Để giải quyết, đội ngũ nghiên cứu đã sáng tạo chất xúc tác tùy chỉnh kết hợp giữa coban và niken, giúp cắt chính xác các liên kết cacbon bên trong mà không làm vỡ vụn phân tử thành khí.
Việc sử dụng coban và niken mang lại ưu thế kinh tế lớn do đây là các nguyên tố dồi dào, giá rẻ, thay vì dùng kim loại quý đắt đỏ như bạch kim hay rutheni. Báo cáo đánh giá vòng đời chỉ ra rằng nếu vận hành bằng năng lượng tái tạo, công nghệ này giúp giảm 80% lượng khí thải nhà kính so với sản xuất nhiên liệu hóa thạch truyền thống.
Thách thức ứng dụng thực tế và triển vọng
Tờ South China Morning Post nhận định đây là bước tiến tiềm năng đối với ngành tái chế và hàng không. Tuy nhiên, công nghệ này hiện mới dừng lại ở quy mô thử nghiệm phòng thí nghiệm và còn nhiều thách thức kỹ thuật trước khi đưa vào lò phản ứng công nghiệp. Rác thải nhựa thực tế chứa nhiều tạp chất hàng ngày có thể nhanh chóng làm ngộ độc và vô hiệu hóa chất xúc tác kim loại nhạy cảm. Do đó, việc xây dựng các hệ thống tiền xử lý rác thải hiệu quả sẽ là yếu tố sống còn quyết định tính thương mại của dự án.
Hiện tại, mô hình thương mại tiệm cận nhất mới chỉ dừng lại ở cơ sở thí điểm của Clean Planet Technologies tại Vương quốc Anh. Ngành công nghiệp vẫn cần triển khai thêm nhiều công đoạn kỹ thuật phức tạp trước khi các chuyến bay thương mại có thể chính thức cất cánh. Dù vậy, đột phá từ Trung Quốc đã mở ra hướng đi đầy triển vọng cho cuộc chiến chống rác thải nhựa toàn cầu.
