Nhôm dựa trên muối nóng chảy quy trình mới chuyển đổi chất thải nhựa polyethylene thành dầu diesel hơi, đường dẫn tái chế polymer thêm tùy chọn mới

Theo Science Daily, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory) đã phát triển một cách dễ dàng để chuyển đổi polyethylene – một vật liệu phổ biến cho các sản phẩm nhựa hàng ngày như túi mua sắm và thớt – thành nhiên liệu xăng và diesel. Quá trình này phá vỡ các phân tử chuỗi dài của polyethylene thành các phân tử hydrocarbon nhỏ hơn bằng cách sử dụng muối nóng chảy dựa trên nhôm rẻ tiền làm môi trường phản ứng, thu được khoảng 60% chưng cất xăng trong điều kiện tương đối nhẹ. Polyethylene là một trong những loại nhựa đa năng có sản lượng lớn nhất, có tính trơ hóa học mạnh, chuỗi chính C-C ổn định, nhiệt phân truyền thống thường đòi hỏi nhiệt độ cao hơn và thời gian lưu trú dài hơn. Báo cáo lần này về tuyến đường muối nóng chảy dựa trên nhôm, giá trị của nó nằm ở việc thực hiện đứt dây chuyền với chi phí thấp hơn của môi trường, và phân phối sản phẩm chiếm tỷ lệ chưng cất xăng tương đối cao, cho thấy độ sâu nứt và tính chọn lọc có khả năng kiểm soát nhất định.

ý nghĩa đối với ngành công nghiệp phụ trợ polymer

Từ quan điểm tái chế vật liệu, sự thúc đẩy của tuyến đường tái chế hóa học này sẽ trực tiếp thay đổi ngành công nghiệp phụ gia polymer cần phải đối mặt với vấn đề. Các sản phẩm polyethylene thường đã được thêm vào các chất chống oxy hóa, chất ổn định ánh sáng và các chất phụ trợ khác trong giai đoạn hình thành và sử dụng để ức chế quá trình lão hóa oxy nóng và lão hóa oxy quang trong quá trình chế biến và sử dụng. Khi các sản phẩm này đi vào lò phản ứng khử trùng, các chất phụ trợ và các sản phẩm phân hủy của chúng không biến mất đột ngột, chúng có thể đi vào hệ thống muối nóng chảy cùng với vật liệu, ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, phân bố sản phẩm và thậm chí cả tuổi thọ của chất xúc tác hoặc phương tiện truyền thông. Do đó, việc khuếch đại quy trình tái chế hóa học, trên thực tế, đặt ra một yêu cầu mới cho các chất phụ trợ: một mặt, cần phải nắm bắt rõ ràng hơn các chất chống oxy hóa thông thường, chất ổn định quang học trong muối nóng chảy nhiệt độ cao hoặc đường dẫn chuyển đổi nhiệt phân; Mặt khác, cũng cần đánh giá sự hiện diện của các chất phụ gia polymer mới có thể được thiết kế để duy trì khả năng chịu thời tiết đầy đủ trong suốt thời gian phục vụ của sản phẩm trong khi không trở thành thành phần gây nhiễu trong giai đoạn phục hồi. Đối với chất hấp thụ tia cực tím, sự di chuyển của nó trong polyolefin cũng đáng được xem xét lại trong bối cảnh tái chế như hành vi còn sót lại. Quy trình được đề cập trong báo cáo hiện vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và còn cách xa công nghiệp hóa. Nhưng có thể dự đoán rằng nếu tuyến đường khử trùng này hướng tới ứng dụng, thành phần của dòng tái chế sẽ dao động nhiều hơn so với nhựa bản địa, trong đó dư lượng phụ trợ, mức độ lão hóa, các loại tạp chất sẽ ảnh hưởng đến sản phẩm cuối cùng. Điều này có nghĩa là thiết kế công thức và phương pháp kiểm tra thời tiết cần phải bao gồm vòng đời vật liệu dài hơn: không chỉ để xác minh hiệu suất chịu thời tiết của sản phẩm trong sử dụng ngoài trời, mà còn tập trung vào hành vi của nó trong quá trình tái chế và chuyển đổi. Đối với các doanh nghiệp phụ trợ polymer, đây vừa là thách thức vừa là cơ hội. Thiết kế hệ thống phụ trợ xung quanh khả năng tái chế, thiết lập phương pháp đánh giá phù hợp với tái chế hóa học, có thể trở thành một hướng nghiên cứu và đổi mới. Đồng thời, phân tích thành phần của các sản phẩm khử trùng polyolefin cũng có thể cung cấp các phương tiện kỹ thuật mới để xác định nhanh chóng hàm lượng phụ trợ và trạng thái lão hóa. Điều quan trọng cần lưu ý là thông tin nguồn chỉ tiết lộ nguyên tắc quá trình, loại phương tiện, loại nguyên liệu thô và khoảng 60% năng suất xăng, không đề cập đến các thông số kỹ thuật quan trọng như nhiệt độ phản ứng, áp suất, thời gian lưu trú, tuổi thọ chất xúc tác, khả năng khuếch đại và tính kinh tế, cũng như tỷ lệ và chất lượng cụ thể của phân đoạn diesel trong sản phẩm. Khả năng thích ứng của quá trình này đối với chất thải nhựa thực tế có chứa chất phụ gia, cũng không có dữ liệu hỗ trợ. Do đó, tác động của nó đối với ngành công nghiệp phụ gia polymer hiện nay là một gợi ý định hướng nhiều hơn là một kết luận có thể hạ cánh trực tiếp.

Nguồn:A new process turns plastic waste into gasoline and diesel fuel， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.