Sản xuất chai nhựa không để lại “dấu chân carbon” từ phần thừa của cây ngô

Các nhà hóa học đến từ Đại học Stanford đã nghiên cứu và phát triển phương pháp mới giúp sản xuất chai nhựa mà không để lại “dấu chân carbon”.

Trung bình mỗi năm tại Mỹ có khoảng 270 tỷ chai nhựa sản xuất từ dầu mỏ được sử dụng. Và quá trình sản xuất chai nhựa này đã góp phần thải ra lượng lớn khí nhà kính, trong đó, trung bình mỗi năm thải ra khoảng hơn 200 triệu tấn cacbon điôxít (CO2) ra không khí – tương đương với lượng CO2 do khoảng 150 nhà máy sản xuất điện đốt than thải ra hàng năm.

Một số công ty sản xuất nhựa đang cố gắng giảm và xóa bỏ “dấu chân cácbon” bằng cách thay thế dầu bằng đường từ ngô. Tuy nhiên, theo nhà nghiên cứu Matt Kanan cho rằng, việc trồng, bón phân và thu hoạch ngô cũng thải ra một lượng lớn khí cácbon.

Thay vì đường, nhóm nghiên cứu của Kanan đã thực nghiệm và phát triển một quy trình sử dụng CO2 và furfural, một hợp chất được tạo nên từ chất thải thu hoạch ngô. Đầu tiên, họ thực hiện chuyển đổi furfural thành axit furoic, một loại chất bảo quản thực phẩm rất phổ biến. Tiếp theo, họ phải thực hiện phá vỡ liên kết hydro-carbon của axit furoic. Thông thường quá trình này yêu cầu phải sử dụng bazơ đắt tiền (một chất hóa học đối lập với axit) đó là phản ứng và không có tính ổn định – đây là những khó khăn lớn đối với việc thực hiện quá trình sản xuất thân thiện với môi trường này. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng đã tìm được cách giải quyết bằng việc nung nóng axit lên đến nhiệt độ 390⁰F. Ở nhiệt độ này, cacbonat (một bazơ yếu, không có tính độc hại) có thể phá vỡ liên kết hydro-carbon. Bởi vậy, khi trộn furoic acid nóng, cacbonat và CO2, kết quả sẽ tạo ra một hợp chất mà có thể chuyển thành nhựa.

Kỹ thuật mới này đã được công bố trên tạp chí Nature, không chỉ sử dụng chất thải thực vật hiện có mà còn giúp tiêu thụ một lượng lớn khí CO2 và cũng có thể áp dụng để sản xuất trong công nghiệp cũng như nhiều chất hóa học khác – mang lại lợi ích cho bầu khí quyển đang ngày một bị bão hòa CO2 của nhân loại.