Đồng tác giả nghiên cứu Oana Luca cho biết, nghiên cứu trên có thể giải quyết vấn đề ngày càng nhiều rác thải nhựa trên khắp thế giới. Bởi theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường của Mỹ, nước này đã thải ra gần 36 triệu tấn sản phẩm nhựa vào năm 2018. Phần lớn rác thải nhựa được đưa đến các bãi chôn lấp, theo đồng tác giả nghiên cứu Oana Luca.

“Chúng ta tự an ủi mình khi ném thứ gì đó vào thùng tái chế, nhưng hầu hết nhựa có thể tái chế đó không bao giờ được tái chế. Chúng tôi muốn tìm hiểu làm thế nào để khôi phục các vật liệu phân tử, các khối cấu tạo của nhựa, để có thể sử dụng lại chúng”, bà Luca nói.

Trong nghiên cứu mới, bà và đồng nghiệp đã tiến một bước gần hơn tới mục tiêu trên. Nhóm tập trung vào một loại nhựa gọi là polyetylen terephthalate (PET) mà người tiêu dùng gặp hàng ngày trong chai nước, vỉ thuốc, thậm chí một số loại vải polyester. Trong các thí nghiệm quy mô nhỏ tại phòng thí nghiệm, họ trộn các mảnh nhựa đó với một loại phân tử đặc biệt, sau đó đặt một điện áp nhỏ. Trong vòng vài phút, PET bắt đầu tan rã.

Nhóm còn rất nhiều việc phải làm trước khi công cụ tái chế của họ có thể giải quyết vấn đề rác thải nhựa trên thế giới một cách thực tế. Phuc Pham, nghiên cứu sinh tiến sĩ hóa học và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết, việc quan sát được tiến trình phản ứng trong thời gian thực là điều tuyệt vời.

Đầu tiên, dung dịch chuyển sang màu hồng đậm, sau đó trở nên trong suốt khi polymer vỡ ra. Thật thú vị khi xem rác thải, thứ có thể tồn tại trong đống rác hàng thế kỷ biến mất chỉ trong vài giờ hoặc vài ngày.

Phương pháp của nhóm dựa vào điện và một số phản ứng hóa học.

Bà Luca nhấn mạnh, thùng rác tái chế có thể giống như một giải pháp tốt cho vấn đề rác thải nhựa của thế giới. Tuy nhiên, hầu hết đô thị trên thế giới phải vật lộn để thu gom và phân loại núi rác được thải ra hàng ngày.

Kết quả là chưa đến 1/3 tổng số nhựa PET ở Mỹ đến gần được với việc tái chế (các loại nhựa khác thậm chí còn ở xa hơn). Ngay cả khi đó, các phương pháp như nấu chảy rác thải nhựa hoặc hòa tan nó trong axit có thể làm thay đổi các đặc tính của vật liệu trong quá trình xử lý.

Ngoài ra, người ta sẽ thay đổi vật liệu một cách máy móc. Sử dụng phương pháp tái chế hiện tại, ví dụ như nấu chảy một chai nhựa, bạn có thể sản xuất một trong những loại túi nhựa dùng một lần thường có trong các cửa hàng tạp hóa. Ngược lại, bà Luca và nhóm của mình muốn tìm cách sử dụng các thành phần cơ bản từ chai nhựa cũ để tạo ra chai nhựa mới. Nó giống như đập vỡ một lâu đài bằng các mảnh ghép Lego rồi lấy các mảnh đó để tạo ra một tòa nhà hoàn toàn mới.

Để đạt được kỳ tích trên, nhóm đã chuyển sang quá trình gọi là điện phân, hoặc sử dụng điện để phá vỡ các phân tử. Ví dụ, các nhà hóa học từ lâu đã biết họ có thể cho một hiệu điện thế vào các cốc chứa đầy nước và muối để tách các phân tử nước đó thành khí hydro và oxy.

Các nhà nghiên cứu đang cố gắng hiểu chính xác những phản ứng này diễn ra như thế nào. Tuy nhiên, họ đã có thể chia nhỏ PET thành các khối xây dựng cơ bản của nó. Sau đó nhóm có thể phục hồi những khối này và có khả năng sử dụng chúng để tạo ra thứ gì đó mới.

Bà Luca cho rằng, nếu thành công, các phương pháp điện hóa sẽ phân hủy nhiều loại nhựa khác nhau cùng lúc. Bằng cách đó, chúng ta có thể đến những bãi rác khổng lồ trong đại dương, kéo tất cả rác thải ở đó vào một lò phản ứng và thu lại rất nhiều phân tử hữu ích.