Theo một nghiên cứu năm 2020, Hoa Kỳ sản xuất nhiều rác thải nhựa hơn bất kỳ quốc gia nào - khoảng 46,3 triệu tấn - tương đương 287 pound / người mỗi năm.
Tỷ lệ phục hồi 9% của đất nước sẽ không bao giờ theo kịp.Tại sao nó lại thấp như vậy?Các đặc tính hóa học của nhựa ngày nay khiến chúng trở nên khó tái chế nhất.Ngay cả nhựa nhiệt dẻo nóng chảy cũng yếu đi sau mỗi lần tái sử dụng.Điều này dẫn đến trở ngại thực sự cho việc tái chế - nền kinh tế.Chỉ cần không có động cơ lợi nhuận.
Nhưng giờ đây, một nhóm các nhà hóa học tại Đại học Bắc Carolina tại Chapel Hill đã đảo ngược tình thế.Họ đã tìm ra cách để phân hủy nhựa và tạo ra một loại vật liệu mới cứng và chắc hơn trước - có nghĩa là nó có thể có giá trị hơn.
Frank leibfarth, trợ lý giáo sư hóa học tại Trường Khoa học và Nghệ thuật UNC cho biết: “Cách tiếp cận của chúng tôi coi chất thải nhựa là một nguồn tài nguyên có giá trị tiềm năng để sản xuất các phân tử và vật liệu mới. nhựa và thực sự biến chất thải thành kho báu. "
Erik Alexanian, Giáo sư leibfarth và UNC Chapel Hill, người chuyên về tổng hợp hóa học, đã mô tả trên tạp chí Science về cách đóng chu trình tái chế nhựa.
Liên kết hydrocacbon là một trong những liên kết hóa học mạnh nhất trong tự nhiên.Tính ổn định của chúng gây khó khăn cho việc chuyển đổi các sản phẩm tự nhiên thành thuốc và khó tái chế nhựa thương mại.
Tuy nhiên, bằng cách sửa đổi các liên kết hydrocacbon phổ biến trong polyme, nghĩa là, các thành phần cơ bản của nhựa hiện đại được sử dụng trong túi thực phẩm, chai nước và chai nước, bao bì thực phẩm, phụ tùng ô tô và đồ chơi, tuổi thọ của polyme có thể được kéo dài ra ngoài nhựa dùng một lần.
Với sự trợ giúp của một loại thuốc thử mới được phát hiện có thể tách các nguyên tử hydro khỏi các hợp chất thuốc và polyme, các nhà hóa học của UNC có thể hình thành các liên kết mới mà trước đây chúng được cho là không phản ứng.
Alexanian cho biết: “Tính linh hoạt của phương pháp của chúng tôi là nó có thể đạt được nhiều chuyển đổi liên kết hydrocacbon có giá trị trên một loạt các hợp chất quan trọng như vậy.
Biến chất thải thành kho báu
Tập đoàn Leibfarth ở Carolina tập trung vào việc thiết kế các polyme thông minh hơn, thiết thực hơn và bền vững hơn.
Với sự hỗ trợ của hợp tác chính sách NC, nhóm đã phát triển một loại polymer siêu hấp thụ có thể loại bỏ các hóa chất nguy hiểm khỏi nước uống.
Các nhà nghiên cứu hình dung việc sử dụng cách tiếp cận sáng tạo này sẽ giúp chuyển đổi chất thải nhựa khó tái chế thành các polyme có giá trị cao.
Họ bắt đầu với bao bì xốp nhựa được sử dụng để bảo vệ các sản phẩm điện tử trong quá trình vận chuyển, nếu không cuối cùng chúng sẽ bị chôn vùi.Mẫu bong bóng sau khi tiêu thụ được cung cấp bởi High Cube LLC, một công ty tái chế ở Durham, Bắc Carolina.Bọt được làm từ nhựa mật độ thấp được gọi là polyolefin thương mại.
Bằng cách chiết xuất có chọn lọc các nguyên tử hydro từ polyolefin, các nhà hóa học đã tìm ra cách để kéo dài tuổi thọ của nhựa dùng một lần thành một loại nhựa có giá trị cao gọi là ionomer.Một ionomer phổ biến là Dow's Surlyn, là vật liệu được ưa thích cho các loại bao bì thực phẩm khác nhau.
Hầu hết nhựa tái chế được "phân cấp và tái chế" thành các sản phẩm chất lượng thấp hơn, chẳng hạn như thảm hoặc quần áo polyester, những thứ này vẫn có thể nằm trong các bãi chôn lấp.Nếu rùa nhầm nhựa biển với thức ăn, thì nhựa thải ra trong đường thủy có thể gây nguy hiểm cho sinh vật biển.
Nhưng nếu hóa chất này có thể được sử dụng lặp đi lặp lại với polyme để giúp tái chế chúng nhiều lần, "nó có thể thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về nhựa", leibfarth nói.
Nghiên cứu khoa học ASC đưa sinh viên tham gia vào các khóa học nghiên cứu khoa học ban đầu, hệ thống giáo trình và sự tiến bộ trong học tập của các trường đại học Mỹ, đồng thời cung cấp các dạng dự án với các mức độ khó khác nhau tùy theo trình độ và khả năng học tập của sinh viên, để giúp sinh viên có được sự thăng tiến nâng cao cơ hội đáp ứng mức khả năng tương ứng.
