Rác thải nhựa là một vấn đề môi trường ngày càng nghiêm trọng. Châu Âu sản xuất khoảng 60 triệu tấn nhựa mỗi năm, nhưng chỉ 30% sẽ được tái chế. Trong số tất cả các chất thải nhựa được tạo ra, 79% cuối cùng sẽ được chôn lấp hoặc vứt ra môi trường tự nhiên dưới dạng chất thải. Tuy nhiên, khi châu Âu bắt đầu chuyển đổi sang nền kinh tế vòng tròn, nơi các vật liệu được tái sử dụng khi hết thời gian sử dụng, thay vì vứt bỏ, việc tái chế nhựa cải tiến bắt đầu đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế vòng tròn.
Một loạt các biện pháp được Ủy ban Châu Âu thông qua gần đây sẽ giúp cải thiện tính bền vững của nhựa.
Theo báo cáo của các phương tiện truyền thông nước ngoài, một số công nghệ tái chế mới đang được thử nghiệm, có thể làm cho bao bì thực phẩm dùng một lần, các bộ phận ô tô được gia cố bằng sợi và polyme bọt đệm và các sản phẩm nhựa khác có hai đời và trở nên giống như những cái mới.
Chiến lược chất dẻo được thông qua vào năm 2018 nhằm giải quyết vấn đề này bằng cách thay đổi thiết kế, sử dụng và tái chế các sản phẩm nhựa. Một trong những mục tiêu chính là làm cho 55% bao bì nhựa có thể tái chế vào năm 2030. Bao bì có ảnh hưởng đến môi trường cao: khoảng 40% sản lượng nhựa được sử dụng để đóng gói và thường được loại bỏ sau khi sử dụng.
Bao bì thường được làm bằng một số loại nhựa khác nhau, khiến việc tái chế trở nên khó khăn hơn.
Thực phẩm tươi sống như thịt và pho mát thường có nhiều lớp bảo vệ, chẳng hạn như nắp đậy, màng và khay, không được làm bằng cùng một loại nhựa. Khi xử lý các loại nhựa khác nhau, chúng cần được tách biệt vì trong quy trình tái chế truyền thống, các loại nhựa khác nhau không thể trộn lẫn với nhau. Tuy nhiên, việc tách biệt rất tốn thời gian và tốn kém. Do đó, những vật dụng đó không thể tái chế hoặc được coi là không thể tái chế.
Vật liệu tổng hợp cốt sợi cũng đang phải đối mặt với số phận tương tự. Vật liệu làm từ nhựa này, được gia cố bằng thủy tinh hoặc sợi carbon, có thể được sử dụng trong nhiều thành phần nội thất và ngoại thất ô tô, từ cản, Tấm phủ dệt cho đến tấm cửa. Vì rất khó để tách các vật liệu khác nhau, nên các vật liệu này thường được đốt khi hết tuổi thọ của chúng.
Tuy nhiên, giờ đây, các công nghệ tái chế mới có thể giúp ích.
Là một phần của dự án đa vòng, Tiến sĩ bugnicourt và các đối tác dự án đã mở rộng quy trình được cấp bằng sáng chế, creasolv, được phát triển bởi Viện Fraunhofer ở Munich, Đức, cho phép tái sinh nhiều lần các vật liệu đóng gói nhiều lớp và vật liệu tổng hợp cốt sợi.
Sử dụng công thức dựa trên dung môi, các loại nhựa và sợi khác nhau có thể được chiết xuất và hòa tan trong dung môi để đạt được mục đích phân tách. Polyme, các phân tử chuỗi dài tạo nên nhựa, sau đó được tái chế ở dạng rắn từ dung dịch và sau đó được đúc lại thành các hạt nhựa, và các sợi tái chế có thể được tái sử dụng.
Cho đến nay, so với các phương pháp hiện có, quy trình này cho thấy một triển vọng tốt hơn.
Trong phương pháp tái chế cơ học truyền thống, nhựa thường bị phân huỷ trong quá trình xử lý nên việc sử dụng bị hạn chế. Phục hồi hóa học là một công nghệ mới nổi, có thể biến nhựa thành các phân tử nhỏ hoặc monome. Mặc dù có thể sản xuất nhựa chất lượng cao, nhưng loại nhựa này có thể là sản phẩm tiêu tốn nhiều năng lượng. Sử dụng phương pháp tái chế creasolv, chất lượng nhựa tái chế rất cao và quy trình hiệu quả hơn.
Hiện tại, nhóm đã tiến hành các thí nghiệm quy mô nhỏ với bao bì nhiều lớp và vật liệu tổng hợp để kiểm tra quy trình. Trong khi đó, họ đang thiết kế một nhà máy thí điểm quy mô lớn ở Bavaria, sẽ bắt đầu vào tháng Bảy. Theo Tiến sĩ bugnicourt, thách thức chính là xử lý rác thải nhựa làm từ hỗn hợp nhựa phức hợp trên quy mô lớn.
Các thành viên của nhóm cũng đang phát triển một hệ thống theo dõi thành phần của chất thải nhựa và họ hy vọng có thể tự động xác định các loại nhựa và sợi trong sản phẩm để tối ưu hóa quy trình tái chế dựa trên các lô nguyên liệu tái chế. Theo Tiến sĩ bugnicourt, hệ thống này có thể được lắp đặt trong các nhà máy tái chế hiện có để mở rộng phạm vi nhựa tái chế và các cơ sở đặc biệt có thể được xây dựng để xử lý chất thải công nghiệp.
Cải thiện quy trình tái chế hiện có cũng có thể làm giảm tác động của chất thải nhựa khó tái sử dụng đối với môi trường. Mặc dù một số loại nhựa được sử dụng phổ biến, chẳng hạn như nhựa pet dùng trong sản xuất chai nước giải khát, được tái chế rộng rãi, các loại nhựa có công dụng đặc biệt hơn thường không được tái chế rộng rãi. Các rào cản kỹ thuật là một trong những lý do.
Tiến sĩ Garcia armingol, giám đốc nhóm năng lượng và môi trường tại Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Circe ở Tây Ban Nha, và các đồng nghiệp đang trình diễn các cách để cải thiện tỷ lệ thu hồi nhựa khó tái chế như một phần của dự án polynspire. Họ chủ yếu quan tâm đến nhựa polyamit cho bánh răng và túi khí ô tô, cũng như bọt dẻo polyurethane cho các sản phẩm nệm và thảm.
Nhóm nghiên cứu tin rằng có thể cải tiến các phương pháp tái chế truyền thống để nâng cao chất lượng nhựa tái chế. Để làm được điều này, họ đang nghiên cứu hai công nghệ: thêm thủy tinh (một loại nhựa mới hơn rất cứng và dai) và thêm bức xạ năng lượng cao." Mục tiêu chính của cả hai công nghệ là cải thiện khả năng chống mài mòn và hiệu suất của vật liệu tái chế để chúng có thể được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu cao," Tiến sĩ Garcia armingol cho biết
Các công nghệ sáng tạo khác mà họ đang khám phá có thể cải thiện khả năng thu hồi hóa chất, vốn có tiềm năng lớn trong việc đạt được nền kinh tế tuần hoàn, vì nhựa có thể được tái chế liên tục mà vẫn duy trì chất lượng cao.
Tuy nhiên, dấu ấn môi trường của công nghệ cũng có thể được giảm bớt. Ví dụ, việc sử dụng lò vi sóng hoặc các vật liệu từ thông minh có thể làm giảm năng lượng cần thiết để tạo ra nhiệt để đạt được quá trình trùng hợp. Khi quá trình trùng hợp xảy ra, các monome được tạo ra từ quá trình phục hồi được kết hợp để tạo thành các phân tử chuỗi dài của chất dẻo.
Cho đến nay, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm các công nghệ như vậy trong phòng thí nghiệm. Bây giờ họ đang chuẩn bị cho giai đoạn sản xuất của dự án, điều này sẽ chứng minh rằng những công nghệ như vậy là khả thi ở quy mô bán công nghiệp. Hiện tại, họ đang tiến hành giai đoạn tiền xử lý và thanh lọc để thu hồi.
Bước tiếp theo của dự án là chứng minh rằng nhựa được sản xuất theo công nghệ này có đủ chất lượng để thay thế các vật liệu ban đầu. Tiến sĩ Garcia armingol và các đồng nghiệp sẽ tập trung vào một số ứng dụng nhất định, chẳng hạn như các bộ phận ô tô và nệm có yêu cầu chất lượng nghiêm ngặt. Hợp tác chặt chẽ với các đối tác công nghiệp trong ngành ô tô, các công ty quản lý chất thải và hóa chất cũng là chìa khóa cho việc áp dụng các công nghệ này.
