Công nghệ bức xạ trong kiểm soát ô nhiễm chất thải nhựa

công nghệ, sản phẩm đời Công nghệ, Sản phẩm đờisống sống Cơng nghệ xạ kiểm sốt ô nhiễm chất thải nhựa Đỗ Ngọc Điệp, Trần Bích Ngọc Cục Năng lượng Nguyên tử, Bộ Khoa học Cơng nghệ Ơ nhiễm chất thải nhựa trở thành thách thức lớn môi trường, đe dọa trực tiếp đến phát triển bền vững sinh kế người dân tồn giới Chính vậy, nhu cầu công nghệ tái chế thay cho quy trình tái chế học hóa học thơng thường chất thải nhựa ngày trở nên cấp thiết Để đáp ứng nhu cầu này, công nghệ xạ hạt nhân bật lên điểm sáng đánh giá giải pháp nhiều triển vọng Ô nhiễm chất thải nhựa Nhựa vật liệu thiếu sống đại, thực tế vật liệu sử dụng nhiều giới Với tính chất bền, chi phí sản xuất thấp, 150 năm kể từ polyme tổng hợp đời 70 năm kể từ đưa vào sản xuất quy mô lớn, nhựa làm thay đổi giới Tuy nhiên, phổ biến nhựa tạo thách thức toàn cầu vấn đề xử lý sau sử dụng Dữ liệu khoa học cho thấy, nhựa gây hại cho hệ sinh thái tài nguyên thiên nhiên, với tác động nghiêm trọng đa dạng sinh học, an toàn thực phẩm sức khỏe người Chất thải nhựa chiếm tỷ lệ ngày tăng chất thải đô thị công nghiệp khả quản lý cịn hạn chế tích tụ bãi chơn lấp Số liệu phân tích quy mơ tồn cầu cơng bố (năm 2017) việc sản xuất, sử dụng xử lý loại nhựa ước tính rằng, 70% loại nhựa sản xuất chất thải (6,3/8,3 tỷ tấn) có 9% tái chế Hiện giới, phút có triệu chai nước uống nhựa mua nghìn tỷ túi nhựa sử dụng lần bị vứt bỏ Bên cạnh đó, loại lốp xe góp phần lớn việc tạo chất thải nhựa Trong đó, dự báo vào năm 2025, số lượng nhựa xử lý bị thải vào đại dương đạt mức nhựa/3 cá vào năm 2050, nhựa đại dương có khối lượng lớn cá Công nghệ xạ xử lý chất thải nhựa: Phương pháp nhiều tiềm Ở Việt Nam, nhựa nguyên liệu sử dụng phổ biến nhiều ngành cơng nghiệp từ sản xuất bao bì, hàng tiêu dùng, điện tử, ô tô, hàng không, dệt may… đến sản phẩm phục vụ nông nghiệp Theo nghiên cứu Bộ Tài ngun Mơi trường, ước tính năm có khoảng 30 tỷ túi nilon thải bỏ Việt Nam, có 17% tái chế tái sử dụng, phần lại thải bỏ sau sử dụng Trước thực trạng trên, vài năm trở lại đây, Chính phủ Việt Nam đưa cam kết thực hàng loạt sách giảm thiểu chất thải nhựa Bên cạnh việc xây dựng chương hành động quốc gia tham gia chương trình quốc tế việc hạn chế sử dụng sản phẩm từ nhựa, Việt Nam đẩy mạnh phát triển ngành công nghiệp tái chế nhựa Tuy nhiên, việc tái chế nhựa chủ yếu doanh nghiệp nhỏ thực hiện, với quy mô chưa lớn sử dụng phương pháp tái chế truyền thống (cơ học, hóa học nhiệt) Các phương pháp có hạn chế hiệu suất sản phẩm sau tái chế, chí để lại dư lượng chất phụ gia, gây ảnh hưởng đến môi trường phát sinh chi phí xử lý kèm theo Cơng nghệ xạ khắc phục hạn chế phương pháp tái chế truyền thống, đặc biệt giúp giảm dư lượng chất phụ gia quy trình tái chế, tăng khả thu hồi loại chất thải nhựa, đa dạng hóa 55 Số năm 2022 Cơng nghệ, Sản phẩm đời sống dự án nghiên cứu hợp tác kỹ thuật IAEA xoay quanh việc tái chế nhựa công nghệ xạ giám sát vi nhựa kỹ thuật đánh dấu đồng vị Đây chương trình hỗ trợ hiệu Việt Nam việc tiếp cận công nghệ xạ để quản lý chất thải nhựa Nhựa tái chế với bê tơng: ứng dụng điển hình cơng nghệ xạ Chu trình sản phẩm nhựa phương pháp tái chế mà cơng nghệ xạ tham gia để cải thiện hiệu thu hồi sản phẩm, không phát sinh nguy hại đến môi trường sinh vật sống Nhìn chung, lợi tái chế chất thải nhựa mà công nghệ xạ mang lại bao gồm: (1) tăng cường đặc tính học hiệu suất vật liệu hỗn hợp vật liệu thu hồi, chủ yếu thông qua liên kết chéo thông qua sửa đổi cấu trúc bề mặt pha khác kết hợp với nhau; (2) tác động tăng cường phân hủy polyme, đặc biệt thơng qua q trình cắt chuỗi, dẫn đến thu hồi hỗn hợp bột có trọng lượng phân tử thấp sử dụng làm nguyên liệu phụ gia hóa học; (3) sản xuất vật liệu cao phân tử tương thích với mơi trường Các nghiên cứu thực tế chứng minh rằng, công nghệ xạ áp dụng rộng rãi lĩnh vực vật liệu xây dựng thông qua việc sửa đổi cấu trúc tính chất polyme, điều 56 chỉnh hiệu suất khối bề mặt vật liệu Bằng cách phá vỡ polyme nhựa không đủ chất lượng thành thành phần nhỏ hơn, công nghệ xạ tạo sản phẩm nhựa từ chất thải nhựa, kéo dài vòng đời sử dụng, giúp giảm thiểu chất thải cơng nghiệp Chính vậy, ứng dụng cơng nghệ xạ để xử lý chất thải nhựa ngày quan tâm giới đánh giá lựa chọn tối ưu Việt Nam Mới đây, Việt Nam tham gia vào Chương trình ứng dụng cơng nghệ hạt nhân kiểm sốt nhiễm rác thải nhựa (NUTEC Plastics) Cơ quan Năng lượng Nguyên tử quốc tế (IAEA) Chương trình nhằm hỗ trợ quốc gia thành viên tích hợp kỹ thuật hạt nhân đồng vị phóng xạ để giải vấn đề ô nhiễm rác thải nhựa Chương trình xây dựng dựa Số năm 2022 Bê tông vật liệu kết cấu sử dụng rộng rãi lĩnh vực xây dựng dân dụng công nghiệp Tuy nhiên, thiệt hại môi trường gây trình khai thác nguyên liệu thơ hay q trình sản xuất xi măng - thành phần chủ yếu bê tông gây phát thải khí nhà kính trở thành vấn đề nghiêm trọng, tác động trực tiếp đến phát triển bền vững quốc gia giới Chính vậy, quy trình sản xuất bê tơng với lượng khí thải carbon thấp hướng phát triển đầy tiềm Trong năm gần đây, nhà khoa học tiến hành nghiên cứu dạng vật liệu thay xi măng bê tông ý tưởng quan tâm vật liệu từ chất thải nhựa Bên cạnh đó, việc cạn kiệt nguồn dự trữ ngun liệu thơ an tồn, đáng tin cậy bảo tồn nguồn tài nguyên tái tạo tạo động lực để phát triển công nghệ tái chế vật liệu từ chất thải nhựa Công nghệ, Sản phẩm đời sống Ảnh chụp cấu trúc bê tơng có pha trộn sợi polyme chiếu xạ Một thành phần phổ biến chất thải nhựa polyethylene terephthalate (PET) PET đóng vai trị chất kết dính cho bê tơng polyme có cường độ nén cao Chất lượng bê tông phụ thuộc cường độ nén, để cải tiến chất lượng bê tơng việc thay đổi cường độ nén mức cao hay trung bình Trong đó, cơng nghệ xạ có khả cải thiện đáng kể tính chất học bê tông Các nhà khoa học tiến hành chế tạo thử nghiệm bê tơng có ma trận kết dính dày từ chất phụ gia nhựa dẻo chiếu xạ Kết cho thấy khả phục hồi độ nén bê tông tốt Việc sử dụng vật liệu nhựa tái chế công nghệ chiếu xạ để thay chất phụ gia cho bê tông thơng thường cịn giảm đáng kể việc phát sinh khí nhà kính Các thử nghiệm cường độ nén chứng minh rằng, việc bổ sung nhựa chiếu xạ liều cao (100 kGy) cho bê tông giúp tăng cường độ nén so với mẫu bê tông chứa nhựa thơng thường, khơng chiếu xạ Do đó, chiếu xạ nhựa liều lượng cao giải pháp tiềm khả thi để phát triển cải tiến chất lượng bê tông * * * Công nghệ xạ cơng cụ mang lại nhiều lợi ích việc quản lý chất thải nhựa, đặc biệt tái chế chất thải nhựa Chất thải nhựa chiếu xạ sử dụng chất phụ gia để cải thiện tính chất học vật liệu khác bê tông thay cho vật liệu truyền thống xây dựng sỏi cát Chất thải nhựa chiếu xạ biến đổi đặc tính hóa, dễ xử lý, tiêu hủy hạn chế khả tác động đến mơi trường Bên cạnh đó, nhựa tái chế chiếu xạ cịn đưa vào quy trình sản xuất vật liệu công nghiệp sản phẩm phục vụ ngành kinh tế - xã hội khác y tế, nông nghiệp ? TÀI LIỆU THAM KHẢO IAEA Department of Nuclear Sciences and Applications (2020), Recycling of polymer waste for Structural and non-structural materials by using ionizing radiation (F23036), Celina Horak Chemistry Department Faculty of Sciences Suez Canal University (2010), Recycling of some polymeric wastes using ionizing radiation Carolyn E Schaefer, Kunal Kupwade-Patil, Michael Ortega, Carmen Soriano, Oral Büyüköztürk, Anne E White, Michael P Short (2018), "Irradiated recycled plastic as a concrete additive for improved chemo-mechanical properties and lower carbon footprint", Waste Management, 71, pp.426-439 Gonzalo Martínez-Barrera, Liliana Ivette Ávila-Córdoba, Miguel MartínezLópez, Eduardo Sadot Herrera-Sosa, Enrique Vigueras- Santiago, Carlos Eduardo Barrera-Díaz, Fernando UreñaNuñez and Nelly González-Rivas (2015), "Gamma radiation as a recycling tool for waste materials used in concrete", Materials Science, DOI: 10.5772/60435 Viện Chiến lược, Chính sách tài nguyên Môi trường - ISPONRE Tổ chức Bảo tồn thiên nhiên quốc tế - IUCN (2021), Ô nhiễm vi nhựa: Nghiên cứu điển hình Việt Nam kinh nghiệm quốc tế 57 Số năm 2022 ... triển cải tiến chất lượng bê tông * * * Công nghệ xạ công cụ mang lại nhiều lợi ích việc quản lý chất thải nhựa, đặc biệt tái chế chất thải nhựa Chất thải nhựa chiếu xạ sử dụng chất phụ gia để... nhựa không đủ chất lượng thành thành phần nhỏ hơn, công nghệ xạ tạo sản phẩm nhựa từ chất thải nhựa, kéo dài vòng đời sử dụng, giúp giảm thiểu chất thải cơng nghiệp Chính vậy, ứng dụng công nghệ. .. để phát triển công nghệ tái chế vật liệu từ chất thải nhựa Công nghệ, Sản phẩm đời sống Ảnh chụp cấu trúc bê tơng có pha trộn sợi polyme chiếu xạ Một thành phần phổ biến chất thải nhựa polyethylene