Chất thải điện tử bắt nguồn từ tủ lạnh, vi ti, máy tính, màn hình, điện thoại di động và máy chơi game là gánh nặng ngày càng lớn với các bãi chôn lấp và ngành công nghiệp tái chế. Dù các thành phần của vật liệu này như thủy tinh và kim loại rõ ràng có thể tái chế, nhưng nhựa còn sót lại vẫn là thách thức do thành phần của polyme phức hợp. 

B.K. Sharma, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Các đồ vật như chai nước và bình sữa có thể dễ dàng được tái chế vì chúng được làm từ polyme đơn. Những đồ vật khác như hộp điện thoại được làm từ polyme phức hợp. Chúng được chất đống tại các cơ sở tái chế và cuối cùng được đốt hoặc vận chuyển đến các bãi chôn lấp vì không có phương pháp nào an toàn hoặc hiệu quả để tái chế chất thải này”.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering, lần đầu tiên chứng minh quy trình sử dụng dung môi hóa học không độc hại, không phá hủy và tiết kiệm năng lượng để thu hồi polyme từ hỗn hợp nhựa phức tạp này.

Sriraam Chandrasekaran, kỹ sư nghiên cứu và là một trong các tác giả nghiên cứu cho rằng: “Quy trình được áp dụng để hòa tan polyme công nghiệp không hoàn toàn khác với việc sản xuất kẹo cứng. Với kẹo, bạn phải hòa tan các hạt đường trong nước và thu hồi polyme trong trường hợp này là kẹo. Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi sử dụng polyme nhựa thay cho đường và dung môi mà chúng tôi sử dụng mạnh hơn nước”.

Các phương pháp dùng dung môi hiệu quả nhất hiện nay là sử dụng hóa chất DCM, giải phóng hơi hóa chất gây ung thư vào không khí trong điều kiện nhiệt độ gần bằng nhiệt độ phòng. Hơi hóa chất này gây ô nhiễm nơi làm việc và có thể bay vào khí quyển. Chandrasekaran cho biết: “Quy trình của chúng tôi sử dụng dung môi NMP sẽ chỉ giải phóng hơi hóa chất khi được đun nóng ở nhiệt độ 180 độ C, cao hơn nhiều nhiệt độ cần để hòa tan polyme”.

Đặc trưng của quy trình mới là khả năng ngưng tụ dung môi bay hơi để tái sử dụng nhiều lần. Mục tiêu của nghiên cứu này không chỉ tìm cách tái chế chất thải hỗn hợp nhựa dồi dào, mà còn hiệu quả hơn theo cách thân thiện với môi trường. Quy trình mới chỉ để lại dư lượng chất thải polyme nhất định. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu có thể chuyển đổi dư lượng chất thải này thành dầu nhiên liệu hữu ích thông qua quy trình nhiệt phân, do đó, không cần phải chuyển đến bãi chôn lấp.

Quy trình mới sử dụng dung môi đã được chứng minh thành công ở quy mô phòng thí nghiệm và tạo ra polyme có chất lượng sánh ngang với polyme được chế từ vật liệu nguyên chất. Bước tiếp theo, polyme tái chế sẽ được sử dụng cho quy trình sản xuất để kiểm tra chất lượng. Nếu thành công, nhóm nghiên cứu sẽ triển khai các dự án thí điểm.