Mặc dù về mặt kỹ thuật, nhựa acrylic (hay polymethyl methacrylate) có thể được tái chế, nhưng quá trình này phức tạp và kém hiệu quả, khiến nó hầu như không được thực hiện. Tuy nhiên, một phương pháp mới đơn giản được cho là có thể phân hủy gần như hoàn toàn loại vật liệu này.

Nhựa acrylic là vật liệu được sử dụng phổ biến hiện nay (nguồn: alu-mica.com).

Nhựa acrylic được tạo thành từ các chuỗi polyme dài là tập hợp của các phân tử monome liên kết với nhau. Do các chuỗi này có cấu trúc đồng nhất, nên chúng không có các “điểm tấn công” cụ thể để có thể dễ dàng bị phá vỡ. Điều này khiến các monome liên kết chặt chẽ với nhau, làm cho việc tái chế trở nên khó khăn. Mặc dù vậy, các chuỗi polyme trong nhựa acrylic có thể bị phá vỡ thông qua một quá trình phân hủy nhiệt được gọi là nhiệt phân. Quá trình này yêu cầu nung nóng vật liệu đến nhiệt độ ít nhất 400ºC trong môi trường không có ôxy. Tuy nhiên, để đạt và duy trì mức nhiệt độ cao như vậy cần tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Hơn nữa, các monome thu hồi được vẫn phải trải qua một quy trình tinh chế phức tạp và tốn kém. Do đó, nhiệt phân không khả thi để tái chế nhựa acrylic ở quy mô lớn.

Một phương pháp khác từng được nghiên cứu là gắn các monome có thể tách ra khi gặp nhiệt vào đầu các chuỗi polyme dài. Khi các monome đặc biệt này bị tách ra do nhiệt, chúng kích hoạt quá trình phân rã của toàn bộ chuỗi, giúp thu hồi tới 90% monome. Tuy nhiên, công nghệ này không thể được áp dụng với các máy móc sản xuất hiện có, đồng thời các polyme được tạo ra theo cách này thiếu sự ổn định nhiệt. Ngoài ra, nếu trong nhựa có chứa các chất phụ gia (như thuốc nhuộm) quá trình phân rã sẽ bị cản trở.

Điều này dẫn đến sự ra đời của phương pháp mới, do GS Athina Anastasaki và cộng sự tại Viện Kỹ thuật liên bang Thụy Sỹ phát triển. Quy trình này bao gồm việc thêm dung môi dichlorobenzene có chứa clo vào nhựa acrylic đã nghiền, sau đó nung nóng hỗn hợp từ 90 đến 150ºC và chiếu tia cực tím (UV). Ánh sáng UV làm tách một gốc clo khỏi dung môi, kích hoạt quá trình phân hủy hoàn toàn chuỗi polyme. Các monome tự do thu được sau đó có thể được tinh chế bằng các quy trình chưng cất đơn giản, cuối cùng trở thành các thành phần nguyên bản có thể sử dụng để sản xuất nhựa acrylic mới. Đáng chú ý, ngay cả khi nhựa acrylic chứa các chất phụ gia, phương pháp này vẫn đạt hiệu suất thu hồi từ 94 đến 98%. Hiện tại, các nhà khoa học đang nghiên cứu cách thực hiện quy trình một cách tối ưu hơn bằng việc không sử dụng dung môi gây hại cho môi trường.

Nguồn: vjst.vn