[The Epoch Times, ngày 27 tháng 8 năm 2024] (Wu Ruichang, phóng viên của Ban đặc biệt của Epoch Times, biên soạn và báo cáo) Việc sử dụng bọt polyurethane trên toàn cầu vẫn tiếp tục gia tăng, nhưng nệm, bọt biển và các sản phẩm khác làm từ những loại bọt này thường bị loại bỏ khi bị loại bỏ. Lựa chọn chôn lấp hoặc đốt sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Giờ đây, các nhà khoa học Đan Mạch đã tìm ra cách tốt hơn và tiết kiệm hơn để tái chế bọt polyurethane, có khả năng giải quyết vấn đề ô nhiễm.

Polyurethane (PUR) là vật liệu polyme (phân tử chuỗi dài) được sử dụng rộng rãi. Thành phần chính của nó là vật liệu nhựa được tổng hợp hóa học từ "polyol" và "isocyanate". Nó có thể được chế tạo thành lốp và nệm tốc độ thấp. , bọt biển, cánh tuabin gió, dây cáp, v.v. Theo thống kê, sản lượng polyurethane toàn cầu sẽ đạt gần 26 triệu tấn vào năm 2022 và dự kiến ​​đạt 31,3 triệu tấn vào năm 2030.

Phương pháp tái chế PUR truyền thống không hiệu quả. Lý do chính là vì PUR là vật liệu nhiệt rắn và không thể tái sử dụng thông qua quá trình gia nhiệt hoặc định hình lại thông thường. Tuy nhiên, hầu hết chúng chỉ có thể được tái chế thông qua quá trình nghiền cơ học và thêm isocyanate để liên kết. hiệu quả của phương pháp tái chế là rất hạn chế, và cuối cùng chỉ có thể được chôn cất hoặc đốt.

Ngoài ra, hầu hết các nỗ lực tái chế PUR bằng hóa học đều nhắm đến việc khử polyme hóa PUR mềm. Lý do là hầu hết các sản phẩm bọt PUR mềm thương mại đều dựa trên các copolyme bao gồm các isocyanate và polyol khác nhau, nhưng việc tách các Sản phẩm này có thể dễ dàng tạo ra các chất độc hại.

Lần này, các nhà nghiên cứu từ Đại học Aarhus (AU) ở Đan Mạch, nơi có lịch sử gần một thế kỷ, đã sử dụng phương pháp mới là "quy trình thủy phân axit" để tách bọt polyurethane mềm một cách hiệu quả và biến thành nguyên liệu thô có thể tái sử dụng. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Green Chemistry vào cuối tháng 6.

Chìa khóa của "quy trình thủy phân bằng axit" được các nhà nghiên cứu sử dụng nằm ở axit succinic, được sử dụng làm tác nhân khử polyme (phân hủy polyme). Bởi vì axit succinic có thể phân hủy hiệu quả bọt PUR linh hoạt thành toluenediamine succinimide, và cuối cùng thu được diphenylamine (TDA) và polyol thông qua quá trình thủy phân hoặc hydro hóa xúc tác kim loại ruthenium (Ru).

Cả hai chất này đều có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu PUR mới, trong khi diphenylamine có thể được tái sản xuất dưới dạng isocyanate mới. Toàn bộ quá trình này rất có lợi cho việc tái chế.

Lý do họ chọn axit succinic là vì đây là một loại axit tự nhiên, dễ kiếm, thường được sử dụng trong phụ gia thực phẩm hoặc sản xuất nhựa. Axit này cũng có thể được sử dụng làm chất trong một số polyme phân hủy sinh học và đã được chứng minh là không cần chất nào khác. hóa chất cũng có thể phản ứng với PUR.

类星体是一种明亮的活跃星系核心，本质上是位于星系中心的超大质量黑洞，由于吞噬气体和尘埃而释放出巨大能量，从而发出强大闪光。

1970年，FDA开始控制这种化合物在食品中的用量，把它从“普遍认可为安全”（Generally Recognized As Safe，GRAS）的化合物清单中删除，只允许在食品中少量使用。例如，一些柑橘味的饮料使用这种化合物控制其所使用的柑橘调味料不会浮在饮料的表面而与饮料分离。而且，产品中若用到这种化合物，FDA要求厂商必须在产品成分标签中明确标示。

针对太空人在进行太空漫步时所排放的排泄物，美国国家航空航天局（NASA）目前的解决方案是“最大吸收性服装”（Maximum Absorbency Garment），它其实只是一种用于收集尿液和粪便的成人尿布。

Trong quá trình thử nghiệm, đầu tiên họ ngâm bọt PUR mềm đã phân hủy bằng axit trong môi trường axit succinic, giúp họ dễ dàng tách polyol bên trong. Sau đó, dung dịch natri hydroxit nước được sử dụng để thủy phân kiềm để thu được các chất liên quan đến diphenylamine và rất nhiều carbon dioxide không độc hại được giải phóng trong quá trình này.

Tỷ lệ thu hồi polyol và diphenylamine được tạo ra bằng phương pháp này cao tới 83%, tương đương với hiệu quả thu hồi chất kết dính của các tác nhân hóa học thương mại.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng đang cố gắng áp dụng công nghệ này cho bọt polyurethane cứng để xác minh xem liệu phương pháp này có thể mở rộng sang các loại polyurethane khác hay không. Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả kém hơn so với tốc độ thu hồi của bọt PUR mềm và chỉ thu hồi được một phần nguyên liệu thô. Tuy nhiên, kết quả sơ bộ cho thấy phương pháp này còn tiềm năng và cần được cải tiến thêm.

Bọt polyurethane cứng là chất có phân tử phức tạp và khó tái chế. Nó chiếm 25% toàn bộ thị trường polyurethane và thường được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt xung quanh tủ lạnh, nhà ở và đường ống nước nóng trong khu dân cư.

Steffan Kvist Kristensen, trợ lý giáo sư tại Trung tâm khoa học nano liên ngành (iNANO) tại Đại học Aarhus, nói với phòng tin tức của trường rằng phương pháp này có thể dễ dàng mở rộng quy mô, nhưng vẫn cần nghiên cứu thêm để xử lý chất thải PUR từ người tiêu dùng. Nhưng vẫn còn một chặng đường dài trước khi chúng ta có thể bước vào nền kinh tế tuần hoàn. ◇

Biên tập viên: Lian Shuhua#