Phương pháp tái chế bộ lọc hóa học từ chai nhựa thải loại

Ngành sản xuất hóa chất sử dụng các quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng liên tục để loại bỏ các tạp chất không mong muốn khỏi chất lỏng. Hiện nay, các nhà khoa học đã tìm ra một giải pháp mới nhằm mục đích tiết kiệm phần lớn năng lượng, bằng cách sử dụng các bộ lọc được làm từ chai nhựa thải loại.

Theo các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Khoa học & Công nghệ King Abdullah (KAUST) của Ả Rập Saudi, khoảng 40% năng lượng tiêu thụ trong các nhà máy hóa chất được sử dụng trong các quá trình tinh chế như chưng cất và kết tinh. Thay vào đó, màng lọc thông thường không được sử dụng vì chúng bị phân hủy trong môi trường dung môi khắc nghiệt. Màng gốm Tougher là một trong những lựa chọn thay thế vì chúng bền hơn, tuy nhiên, giá thành của loại màng cao hơn so với các loại khác.

Với những hạn chế này, các nhà khoa học của KAUST đã nhắm đến loại nhựa polyetylen terephthalate (PET) - một loại nhựa nhiệt dẻo, thuộc loại nhựa polyester thường được sử dụng phổ biến trong sản xuất các mặt hàng như chai nước sử dụng một lần. Không giống như các loại màng lọc được tạo ra từ vật liệu chi phí thấp, PET có ưu điểm là “rất bền về mặt cơ học và hóa học", cho phép khả năng chịu đựng cao trong quá trình tiếp xúc với các hợp chất khắc nghiệt.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm bằng cách hòa tan vỏ chai nhựa PET, sau đó, sử dụng một loại dung môi để làm cho khối nhựa rắn lại ở dạng màng phẳng. Trong các thử nghiệm khác, các nhà khoa học đã bổ sung một loại polymer được gọi là polyethylen glycol (PEG) vào vật liệu PET ở các mức nồng độ khác nhau, từ đó, tạo thành các lỗ hổng có kích thước và số lượng khác nhau trong các màng.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng khi loại bỏ các tạp chất ra khỏi chất lỏng, màng PET có chất lượng tốt nhất là màng có đường kính các lỗ đạt từ 35 - 100 nanomet, chiếm tới 10% tổng diện tích màng. Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng trong tương lai không xa, công nghệ mới có thể được điều chỉnh và cải thiện để có thể được sử dụng trên quy mô lớn.

Bài báo về nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp chí Ứng dụng Vật liệu Polymer.

P.K.L (NASATI), theo https://newatlas.com/environment/plastic-bottles-chemical-filters/, 10/2019