Sản xuất chai nhựa từ phần thừa của cây ngô

Mỗi năm có khoảng 270 tỷ chai nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ được sử dụng tại Hoa Kỳ. Và quá trình sản xuất đã góp phần thải ra khí nhà kính, trong đó mỗi năm thải ra khoảng hơn 200 triệu tấn cacbon điôxít (CO2) – bằng với lượng CO2 do khoảng 150 nhà máy điện đốt than thải ra hàng năm.

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

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

Kỹ thuật này được công bố trên tạp chí Nature, không chỉ sử dụng chất thải thực vật hiện có mà còn tiêu thụ một lượng lớn khí CO2 và cũng có thể áp dụng để sản xuất các chất hóa học khác – mang lại lợi ích cho bầu khí quyển ngày càng bão hòa CO2 của chúng ta.

Minh Trang (Theo Discovermagazine)