Khoa học biến nhựa không thể tái chế thành xà phòng

GIA MINH

Nhóm nhà khoa học Mỹ đã chuyển đổi polyetylen trong nhựa thành acid béo - thành phần chính của xà phòng, góp phần giải quyết bài toán ô nhiễm nhựa.

Nhựa có tính chất hóa học tương tự như acid béo - một trong những thành phần chính của xà phòng.

Ông Guoliang Liu - phó giáo sư hóa tại Đại học Virginia Tech (Mỹ) và là tác giả của bài nghiên cứu đăng trên tạp chí Science - cho biết sự giống nhau này cho thấy có thể chuyển đổi polyetylen thành acid béo, sau đó thành xà phòng.

Vấn đề là kích thước phân tử nhựa rất lớn, khoảng 3.000 nguyên tử carbon, trong khi các acid béo thì nhỏ hơn nhiều.

"Bài toán" này đã được ông Liu giải ra trong một dịp tình cờ. “Đó là đêm Giáng sinh. Tôi đang xem lò sưởi. Khi củi cháy, nó tạo ra khói, được tạo thành từ các hạt gỗ nhỏ hơn. Tôi tự hỏi liệu việc đốt nhựa có diễn ra theo cách tương tự hay không".

Gỗ chủ yếu có thành phần là polyme như xenlulô. Việc đốt gỗ sẽ phá vỡ các polyme này thành các chuỗi ngắn, sau đó biến chúng thành các phân tử khí nhỏ trước khi oxy hóa hoàn toàn thành carbon dioxide.

"Nếu phá vỡ các phân tử polyetylen tổng hợp tương tự, nhưng ngừng quá trình này trước khi chúng phân hủy hoàn toàn thành các phân tử khí nhỏ, chúng ta sẽ thu được các phân tử giống như polyetylen chuỗi ngắn", ông Liu giải thích.

Ông Liu và các đồng nghiệp đã chế tạo một lò phản ứng giống lò nướng có thể dùng để đốt cháy nhựa một cách an toàn. Nhiệt độ ở đáy lò đủ nóng để phá vỡ các chuỗi polyme, trong khi nhiệt độ ở phía trên đủ thấp để ngăn chúng phân hủy quá nhanh.

Các nhà khoa học đã thu thập phần còn lại và tìm thấy sản phẩm mà họ đã tạo ra là polyetylen chuỗi ngắn, một loại sáp. Sau đó, họ tiếp tục biến sáp thành xà phòng.

“Đây là loại xà phòng đầu tiên được làm từ nhựa trên thế giới. Nó có một chút màu sắc độc đáo", ông Liu nói.

Ô nhiễm nhựa: Thách thức toàn cầu

Phương pháp của ông Liu được thực hiện trên 2 loại nhựa phổ biến nhất hiện nay: polyetylen và polypropylen. Chúng chiếm khoảng một nửa trong tổng số 200 triệu tấn rác thải nhựa mỗi năm. Hơn 80% chất thải nhựa được đưa đến bãi chôn lấp, trong khi chưa đến 10% được tái chế.

Một trong những ưu điểm của phương pháp mới này là nó hoạt động trên nhựa “hết hạn sử dụng”, loại nhựa không thể tái chế thông thường.

Ông Liu kêu gọi: “Ô nhiễm nhựa là một thách thức toàn cầu. Đó là một trong những vấn đề lớn mà xã hội của chúng ta đang phải đối mặt. Biện pháp tốt nhất là nên giảm thiểu việc dùng nhựa trong mọi sinh hoạt".