TinNhanh247
08-25-2025, 14:17
Các nhà khoa học Nga từ Đại học tổng hợp quốc gia Kabardino-Balkarian mang tên Berbekov (KBSU) phát triển một phương pháp hiệu quả mới để biến rác thải nhựa thành nhiên liệu rắn mà không phát thải khí thải độc hại.
https://photo-baomoi.bmcdn.me/w700_r1/2025_08_25_294_53081 537/d7cd17b238fbd1a588ea .jpg.avif
Ảnh minh họa: Quả địa cầu trong túi polyetylen. Ảnh: Sputnik
Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Bản tin của Viện nghiên cứu tích hợp mang tên Kh.I. Ibragimov thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga.
Các phương pháp tái chế rác thải nhựa truyền thống, chẳng hạn như thiêu đốt, thường thải ra carbon monoxide, nitơ oxit và các hợp chất nguy hại khác. Điều này xảy ra do quá tŕnh đốt cháy không hoàn toàn các polyme do thiếu oxy trong không khí, các nhà nghiên cứu tại Đại học KBSU giải thích.
Các chuyên gia của Đại học KBSU đề xuất một giải pháp cho vấn đề này dựa trên việc đốt nhựa nghiền trong một hệ thống kín. Quá tŕnh này được thực hiện bằng cách sử dụng hỗn hợp nitrat-kiềm oxy hóa (muối nóng chảy phân hủy nhựa mà không thải ra khí thải độc hại). Phương pháp mới này không chỉ không gây ô nhiễm môi trường mà c̣n cho phép tận dụng nguồn năng lượng khổng lồ được giải phóng trong quá tŕnh này. Theo các nhà khoa học, hỗn hợp polyme và hỗn hợp nóng chảy có thể đóng vai tṛ như một nhiên liệu rắn hiệu suất cao.
"Cách tiếp cận của chúng tôi thực sự độc đáo. Nó không chỉ giải quyết vấn đề môi trường mà c̣n biến chất thải nguy hại thành nguồn năng lượng quư giá có tiềm năng sử dụng làm nhiên liệu", Giáo sư Zhamal Kochkarov, Khoa Hóa vô cơ và Hóa lư thuộc Viện Toán học và Khoa học tự nhiên của KBSU, cho biết.
Các tác giả nghiên cứu lưu ư, trước đây, việc xử lư rác thải nhựa bằng phương pháp thiêu đốt để sử dụng làm nhiên liệu bị cản trở do tính độc hại của các sản phẩm của sự đốt cháy.
Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng, các thí nghiệm với polyethylene đă chứng minh hiệu quả cao của phương pháp mới này. Sau khi hỗn hợp được đun nóng đến 450°C, sẽ bắt đầu một phản ứng dữ dội với sự h́nh thành ngọn lửa cao tới 3m, điều đó cho thấy một lượng năng lượng khổng lồ được giải phóng. Đồng thời, kết quả phân tích không khí trong pḥng thí nghiệm không ghi nhận lượng khí độc trong môi trường vượt quá ngưỡng an toàn được quy định.
"Điểm nổi bật của phương pháp mới này là tác động kép của các thành phần hỗn hợp. Chúng tôi sử dụng muối nitrat giải phóng oxy nguyên tử khi được đun nóng – mà oxy nguyên tử hoạt động mạnh hơn nhiều so với oxy b́nh thường và đảm bảo polymer bị đốt cháy hoàn toàn. Đồng thời, kiềm trong thành phần hỗn hợp phản ứng với các khí độc, trung ḥa chúng và biến chúng thành muối vô hại", Giáo sư Kochkarov giải thích.
Theo các chuyên gia của Đại học KBSU, hàng triệu tấn rác thải nhựa được thải ra mỗi năm trên toàn cầu, và chỉ một phần nhỏ trong số đó, khoảng 20-30%, được tái chế. Do đó sự phát triển này đặc biệt có ư nghĩa.
Ở giai đoạn này, các nhà khoa học chuẩn bị cho giai đoạn nghiên cứu tiếp theo đ̣i hỏi phải có thiết bị chuyên dụng để tính toán định lượng.
https://photo-baomoi.bmcdn.me/w700_r1/2025_08_25_294_53081 537/d7cd17b238fbd1a588ea .jpg.avif
Ảnh minh họa: Quả địa cầu trong túi polyetylen. Ảnh: Sputnik
Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Bản tin của Viện nghiên cứu tích hợp mang tên Kh.I. Ibragimov thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga.
Các phương pháp tái chế rác thải nhựa truyền thống, chẳng hạn như thiêu đốt, thường thải ra carbon monoxide, nitơ oxit và các hợp chất nguy hại khác. Điều này xảy ra do quá tŕnh đốt cháy không hoàn toàn các polyme do thiếu oxy trong không khí, các nhà nghiên cứu tại Đại học KBSU giải thích.
Các chuyên gia của Đại học KBSU đề xuất một giải pháp cho vấn đề này dựa trên việc đốt nhựa nghiền trong một hệ thống kín. Quá tŕnh này được thực hiện bằng cách sử dụng hỗn hợp nitrat-kiềm oxy hóa (muối nóng chảy phân hủy nhựa mà không thải ra khí thải độc hại). Phương pháp mới này không chỉ không gây ô nhiễm môi trường mà c̣n cho phép tận dụng nguồn năng lượng khổng lồ được giải phóng trong quá tŕnh này. Theo các nhà khoa học, hỗn hợp polyme và hỗn hợp nóng chảy có thể đóng vai tṛ như một nhiên liệu rắn hiệu suất cao.
"Cách tiếp cận của chúng tôi thực sự độc đáo. Nó không chỉ giải quyết vấn đề môi trường mà c̣n biến chất thải nguy hại thành nguồn năng lượng quư giá có tiềm năng sử dụng làm nhiên liệu", Giáo sư Zhamal Kochkarov, Khoa Hóa vô cơ và Hóa lư thuộc Viện Toán học và Khoa học tự nhiên của KBSU, cho biết.
Các tác giả nghiên cứu lưu ư, trước đây, việc xử lư rác thải nhựa bằng phương pháp thiêu đốt để sử dụng làm nhiên liệu bị cản trở do tính độc hại của các sản phẩm của sự đốt cháy.
Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng, các thí nghiệm với polyethylene đă chứng minh hiệu quả cao của phương pháp mới này. Sau khi hỗn hợp được đun nóng đến 450°C, sẽ bắt đầu một phản ứng dữ dội với sự h́nh thành ngọn lửa cao tới 3m, điều đó cho thấy một lượng năng lượng khổng lồ được giải phóng. Đồng thời, kết quả phân tích không khí trong pḥng thí nghiệm không ghi nhận lượng khí độc trong môi trường vượt quá ngưỡng an toàn được quy định.
"Điểm nổi bật của phương pháp mới này là tác động kép của các thành phần hỗn hợp. Chúng tôi sử dụng muối nitrat giải phóng oxy nguyên tử khi được đun nóng – mà oxy nguyên tử hoạt động mạnh hơn nhiều so với oxy b́nh thường và đảm bảo polymer bị đốt cháy hoàn toàn. Đồng thời, kiềm trong thành phần hỗn hợp phản ứng với các khí độc, trung ḥa chúng và biến chúng thành muối vô hại", Giáo sư Kochkarov giải thích.
Theo các chuyên gia của Đại học KBSU, hàng triệu tấn rác thải nhựa được thải ra mỗi năm trên toàn cầu, và chỉ một phần nhỏ trong số đó, khoảng 20-30%, được tái chế. Do đó sự phát triển này đặc biệt có ư nghĩa.
Ở giai đoạn này, các nhà khoa học chuẩn bị cho giai đoạn nghiên cứu tiếp theo đ̣i hỏi phải có thiết bị chuyên dụng để tính toán định lượng.