Đến thế kỷ XXI, nền văn minh nhân loại đã đi đến một tầm cao mới hoàn toàn tách biệt với những thời đại trước. Thế giới đang chuyển nhanh qua nền kinh tế tri thức. Áp dụng gần như trực tiếp những thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến phục vụ đời sống sản xuất. Trong đó, khả năng hiểu biết của con người; đặc biệt là công nghệ thông tin và viễn thông đã được ứng dụng ngày càng nhiều trong cuộc sống.
Đây chính là thời kỳ mà các mối quan hệ quốc tế đã phát triển đến mức không một quốc gia; khu vực hay hệ thống kinh tế nào tồn tại và phát triển mà không chịu sự tác động của nó. Là thời kỳ đánh dấu bước chuyển đổi từ một nền kinh tế thế giới sang nền kinh tế toàn cầu. Chuyển từ hướng phát triển nền kinh tế theo chiều rộng sang phát triển nền kinh tế theo chiều sâu.
Kinh tế phát triển đi kèm với việc thiếu hụt nguyên liệu phục vụ trong quá trình sản xuất. Do đó, con người đã tạo ra những loại vật liệu nhân tạo mới để đáp ứng nhu cầu cho những ngành sản xuất, công nghiệp. Từ những vật liệu nhân tạo đó mà con người đã phát minh ra nhiều công cụ và thiết bị đáp ứng nhu cầu sử dụng của mình. Tuy nhiên, do những đặc tính đặc trưng của vật liệu nhân tạo mà bên cạnh mặt lợi ích chúng kéo theo những thảm hoạ đe doạ đến sự sống trên Trái Đất trong tương lai. Tiêu biểu là hiện tượng ô nhiễm môi trường từ những loại rác thải nhựa ngày càng nghiêm trọng.
Theo báo cáo của Liên Hợp Quốc, mỗi năm có đến khoảng 300 triệu tấn rác thải nhựa được thải ra trên toàn thế giới. Trong khi thực trạng xử lý rác thải còn yếu kém thì lượng rác thải ngoài môi trường vẫn tăng nhanh gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Nhiều biện pháp đã được đề xuất và thực hiện nhằm giảm thiểu lượng rác thải nhựa ngoài môi trường tự nhiên. Một trong số đó là phương pháp tái chế nguyên vật liệu từ chất thải nhựa nguyên sinh cho ra nguyên vật liệu mới có tên gọi “Nhựa tái sinh”. Loại nguyên vật liệu này sau khi trải qua quá trình tái chế sẽ được cắt thành những hạt nhỏ nên còn có tên gọi khác là hạt nhựa tái sinh.
Vậy hạt nhựa tái sinh là gì? Loại vật liệu này có những đặc điểm và tính chất gì? Quá trình sản xuất diễn ra như thế nào? Chúng được ứng dụng trong thực tiễn ra sao? Và những lợi ích khi sử dụng vật liệu này là gì? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những vấn đề này qua nội dung của bài viết dưới đây nhé.
I. Tổng quan về nhựa và rác thải nhựa
1. Khái niệm và phân loại nhựa
1.1. Khái niệm:
Nhựa là nguồn nguyên vật liệu nhân tạo được chế tạo từ hai thành phần chính: Dầu và khí tự nhiên. Nhựa được cấu thành từ nhiều đại phân tử, trong lượng phân tử của nhựa dao động từ 20.000 đến 100.000.000. Nhựa gồm nhiều chuỗi dài chứa các loại đơn phân tử như: Ethylene, Propylene, Styrene và Vinyl Chloride. Các đơn phân tử liên kết với nhau tạo thành một chuỗi dài được gọi là hợp chất cao phân tử như: Polyethylene, Polypropylene, Polystyrene và Polyvinyl Chloride.
1.2. Phân loại nhựa:
Có 2 loại nhựa cơ bản là nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn.
– Nhựa nhiệt dẻo: Nhựa nhiệt dẻo là loại nhựa được làm mềm nhiều lần bằng nhiệt và làm rắn bằng hơi lạnh. Khi được đun nóng chảy chúng giống như sáp nến và sẽ đông lại ở nhiệt độ phòng. Khi nóng, chúng có tính mềm dẻo do đó có thể ép theo khuôn mẫu. Sau đó, để chúng đông cứng lại và trở thành hình dạng mới như khuôn. Quá trình này có thể được lặp lại nhiều lần nhưng không làm biến đổi đặc tính hoá học của các loại nhựa nhiệt dẻo. Trên 80% sản phẩm nhựa ở Châu Âu được sản xuất từ loại nhiệt dẻo.
– Nhựa nhiệt rắn: Khác với nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn không thích hợp với phương pháp xử lý bằng nhiệt nhiều lần. Do cấu trúc liên kết đặc biệt giữa các phân tử, cấu trúc này có dạng lưới mỏng và khớp với nhau. Nhựa nhiệt rắn không thể sử dụng để tái chế thành sản phẩm mới như nhựa nhiệt dẻo. Chúng được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực thiết bị – điện tử: Thiết bị điện, máy móc tự động,… Phenol Formaldehyde và Urea Formaldehyde là hai loại đặc trưng của nhựa nhiệt rắn.
Đặc tính của nhựa thay đổi khi nào?
Trong quá trình sản xuất khi thêm một số phụ gia có thể làm thay đổi đặc tính của nhựa:
+ Chất chống oxi hoá: Giúp làm giảm tác động của oxi đối với nhựa khi ở nhiệt độ cao. Thường được thêm vào hai loại là Polyethylene và Polypropylene.
+ Chất ổn định: Có tác dụng giảm tỷ lệ tan rã của cao phân tử Polyvinyl Clorua (PVC).
+ Chất làm mềm: Được sử dụng với mục đích giúp cho nhựa dẻo và dễ uốn hơn.
+ Chất làm thông: Được dùng để tạo ra những lỗ hổng trong cấu trúc của nhựa.
+ Chất làm chậm cháy: Có tác dụng làm giảm tính dễ cháy của nhựa.
+ Màu: Tạo màu sắc cho các loại nguyên liệu nhựa.
Phương pháp thêm chất phụ gia vào nguyên liệu nhựa mang lại nhiều lợi ích. Chất phụ gia làm biến đổi đặc tính của các loại nhựa tạo nên sự đa dạng về sản phẩm. Ví dụ: Các loại ống dẫn nước, vật dụng trong nhà,…
2. Tổng quan về rác thải nhựa
2.1. Giới thiệu chung về rác thải nhựa:
Nhựa phế thải được tạo ra từ những hoạt động của con người qua các lĩnh vực khác nhau như nông nghiệp, xây dựng, nhà máy – xí nghiệp, phá huỷ công trình dân dụng, những ngành công nghiệp lớn, điện và điện tử,… Những loại chất thải này có đến 60% là chất thải rắn, 22% từ những ngành công nghiệp lớn và 3% tạo ra từ các loại thiết bị điện và điện tử.
Tình hình rác thải nhựa ở một số nơi trên thế giới:
+ Ở các nước phát triển ví dụ như Châu Âu, hằng năm nơi này thải ra lượng nhựa phế thải khổng lồ. Có thể liệt kê ra một số nước tiêu biểu như Đức thải ra khoảng 127.000 tấn/năm, Pháp thải ra 98.000 tấn/năm, Anh thải ra 93.000 tấn/năm và Thuỵ Điển thải ra khoảng 13.000 tấn/năm. Tuy nhiên, thay vì tiến hành xử lý và tái chế tại chỗ thì các nước này lại chịn phương pháp xuất khẩu sang các nước đang phát triển dưới dạng đồ cũ để tái chế hoặc bán lại.
+ Ở Việt Nam, theo các số liệu phân tích cho thấy thành phần rác thải đô thị của một số thành phố lớn thì lượng rác thải nhựa luôn chiếm tỷ lệ từ 5 – 12% tổng khối lượng rác. Lượng phế thải nhựa này sinh ra nhiều vấn đề về sinh thái và môi trường bởi vì chúng rất khó phân huỷ trong môi trường.
2.2. Tác động của rác thải nhựa đến môi trường:
Nhựa là một loại hợp chất bền vững trong môi trường. Do đó, khi được thải ra môi trường chúng sẽ gây ra những tác động xấu đến nguồn nước, thẩm mỹ, gây cản trở giao thông và tắc nghẽn các công trình thuỷ lợi, trạm bơm nước,… Bên cạnh đó, trong nhựa còn có một số chất phụ gia như bột màu, chất ổn định hay chất hoá dẻo,… thậm chí là các chất cực độc hại như Chì, Cadmi. Đặc biệt, đối với các loại nhựa PVC khi bị đốt ở nhiệt độ khoảng 300˚C – 800˚C sẽ tạo ra chất Dioxin cực kỳ độc hại cho môi trường tự nhiên. Ngoài ra, tro tạo thành qua quá trình tiêu huỷ nhựa cũng chứa các loại kim loại nặng gây ô nhiễm môi trường.
Vậy đâu là hướng để giải quyết vấn nạn này?
Đã có nhiều giải pháp được đưa ra để thu gom tái chế rác thải nhựa nhưng đến nay lượng rác thải nhựa vẫn còn nhiều. Trong khi đó, những nguyên liệu chính sản xuất ra nhựa như dầu mỏ đang dần cạn kiệt. Việc tiến hành nghiên cứu làm chủ công nghệ tái chế nhựa phế thải thành dầu đốt sẽ đem lại hiệu quả kinh tế xã hội cao góp phần bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Do vậy, việc tái chế rác thải nhựa là một trong những phương pháp tích cực nhất để làm giảm tác động đến môi trường.
2.3. Tái chế là gì?
Tái chế là hoạt động thu gom lại chất thải chứa thành phần có thể sử dụng để chế biến ra thành phẩm mới. Sau đó đưa vào các hoạt động sinh hoạt và sản xuất sử dụng lại.
Hoạt động tái chế gồm có:
– Tái chế vật liệu: Là những hoạt động thu gom lại vật liệu có thể tái chế từ dòng rác, tiến hành xử lý trung gian và sử dụng vật liệu tái sinh này để sản xuất ra các sản phẩm mới hoặc sản phẩm khác.
– Thu hồi nhiệt: Là những hoạt động khôi phục năng lượng từ nguồn rác thải.
2.4. Lợi ích của việc tái chế rác thải nhựa
Tái chế rác thải nhựa mang lại nhiều lợi ích cho con người và góp phần bảo vệ môi trường tự nhiên. Tái chế rác thải nhựa góp phần làm giảm năng lượng tiêu thụ cần thiết khi sản xuất ra một sản phẩm nhựa. Giảm thiểu lượng chất thải đổ dồn về các bãi chôn lấp rác thải. Giảm khả năng phát xạ các loại khí độc hại CO2, SO2 và NO. Trong đó, lượng khí SO2 và CO2 giảm khoảng 30% và khí NO giảm đến 50%. Đồng thời, chúng ta cũng giảm được đến 90% lượng nước sử dụng trong quá trình sản xuất.