Nghiên cứu: Nhựa tái chế tiên tiến làm giảm khí nhà kính

Sản xuất nhựa mới bằng cách tái chế tiên tiến nhựa sau sử dụng, thay vì sản xuất dựa trên hóa thạch, có thể giảm phát thải khí nhà kính (GHG) và tăng tỷ lệ tái chế của Hoa Kỳ. Đó là theo nghiên cứu của Hoa Kỳ. Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne của Bộ Năng lượng (DOE), đã xuất bản nghiên cứu Phân tích Vòng đời (LCA) được đánh giá ngang hàng trong số tháng 11 năm 2023 của “Tạp chí Sản xuất Sạch hơn”.

Theo Argonne, đây là phân tích đầu tiên về nhiều cơ sở của Hoa Kỳ sử dụng nhựa sau khi sử dụng trở lại nhựa mới. Cụ thể, các loại nhựa được nghiên cứu là polyetylen mật độ thấp và mật độ cao, và quá trình tái chế được sử dụng là nhiệt phân, theo đó nhựa được nung nóng đến nhiệt độ cao trong môi trường không có oxy. Sản phẩm chính là dầu nhiệt phân, một hỗn hợp lỏng của các hợp chất khác nhau có thể là một thành phần trong nhựa mới. Dầu có thể thay thế các thành phần hóa thạch như naphtha và khí để sản xuất ethylene và propylene. Chúng là hai monome quan trọng, hoặc các khối xây dựng, để sản xuất nhựa.

Nghiên cứu đã thu thập dữ liệu hoạt động từ năm 2017 đến năm 2021 từ tám công ty với các quy trình sản xuất dầu nhiệt phân khác nhau. Phân tích cho thấy giảm 18% đến 23% lượng phát thải khí nhà kính khi sản xuất nhựa chỉ với 5% dầu nhiệt phân từ nhựa sau sử dụng so với LDPE và HDPE có nguồn gốc từ dầu thô, tương ứng.

Khi tính toán các thực hành cuối đời hiện tại đối với nhiều loại nhựa ở Hoa Kỳ, chẳng hạn như đốt rác, có thể giảm thêm 40% đến 50% lượng khí thải GHG khi sản xuất LDPE và HDPE dựa trên nhiệt phân tương ứng, theo phân tích. Mức giảm cao hơn nhiều (lên đến 131%) ở Liên minh Châu Âu, vì nhiều loại nhựa sau sử dụng hiện đang được đốt.

“Khi tái chế tiên tiến ngày càng trở nên hiệu quả, nó đã sẵn sàng đóng một vai trò quan trọng trong việc đạt được các mục tiêu bền vững toàn cầu bằng cách giảm chất thải và phát thải khí nhà kính,” Pahola Thathiana Benavides, nhà phân tích hệ thống năng lượng chính của Argonne và là tác giả nghiên cứu cho biết. “Nó có thể biến nhựa khó tái chế thành vô số nguyên liệu thô có giá trị cao, giảm nhu cầu về tài nguyên hóa thạch và có khả năng giảm thiểu tác động môi trường của việc quản lý chất thải.”

Ghi chú Argonne, tái chế tiên tiến cho phép phụ thuộc vào nhựa sau sử dụng để sản xuất hóa chất công nghiệp có giá trị và phát triển thị trường vật liệu nhựa tái chế. Nhiệt phân là một trong những công nghệ tiên tiến phổ biến nhất đang được triển khai ở quy mô công nghiệp để chuyển đổi nhựa sau sử dụng mà thường không thể biến thành sản phẩm mới bằng các phương tiện khác.

Kết quả môi trường

Trong khi các nhà nghiên cứu Argonne đã phân tích một số kịch bản khác nhau đối với dầu nhiệt phân được sử dụng làm nguyên liệu thô cho các sản phẩm nhựa mới (HDPE và LDPE), kịch bản có khả năng nhất là 5% vật liệu tái chế cho thấy những mức giảm này khi so sánh với sản xuất nguyên chất:

• Phát thải khí nhà kính: 18% đến 23%
• Sử dụng năng lượng hóa thạch: 65% đến 70%
• Sử dụng nước: 48% đến 55%
• Chất thải rắn: 116% đến 118%

Nghiên cứu đã sử dụng mô hình Khí thải và sử dụng năng lượng được điều chỉnh trong công nghệ (GREET) của Argonne, có hơn 55.000 người dùng trên toàn thế giới. GREET được sử dụng rộng rãi bởi DOE cũng như nhiều cơ quan bao gồm cả Hoa Kỳ. Cơ quan Bảo vệ Môi trường. Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Hội đồng Hóa học Hoa Kỳ.

Nguồn: www.packworld.com