Giới thiệu

Chất thải nhựa đã trở thành một trong những vấn đề môi trường bức xúc nhất hiện nay, với hàng triệu tấn nhựa mỗi năm bị thải bỏ vào các bãi rác và đại dương. Các phương pháp truyền thống trong quản lý chất thải nhựa như tái chế và chôn lấp ngày càng chứng minh là không đủ để giải quyết tầm vóc của vấn đề. Tuy nhiên, một công nghệ hứa hẹn gọi là công nghệ nhiệt phân cung cấp một giải pháp bền vững và đổi mới để giảm thiểu ô nhiễm nhựa. Bài viết này khám phá cách công nghệ nhiệt phân có thể biến đổi quản lý chất thải nhựa và góp phần vào sự bền vững môi trường.

Công nghệ nhiệt phân là gì?

Công nghệ nhiệt phân là quá trình tái chế hóa học phá vỡ nhựa trong môi trường không có oxy, chuyển đổi chúng thành các phân tử nhỏ hơn. Quá trình này thường xảy ra ở nhiệt độ cao, từ 300 đến 900 độ C. Không giống như tái chế cơ học, công nghệ nhiệt phân có thể xử lý nhiều loại nhựa, kể cả những loại khó tái chế bằng phương pháp thông thường. Các sản phẩm cuối cùng của công nghệ nhiệt phân bao gồm dầu công nghệ nhiệt phân, than sinh học và khí, có thể được sử dụng làm nhiên liệu thay thế hoặc nguyên liệu thô cho nhựa mới, từ đó đóng vòng lặp trong chu trình sống của nhựa.

Lợi ích của quá trình nhiệt phân đối với quản lý rác thải nhựa

1. Giảm chất thải chôn lấp: Nhiệt phân có thể làm giảm đáng kể khối lượng rác thải nhựa đưa đến bãi chôn lấp. Bằng cách chuyển đổi nhựa thành các sản phẩm phụ hữu ích, nhiệt phân không chỉ làm giảm việc sử dụng bãi chôn lấp mà còn giảm thiểu tác động môi trường liên quan đến việc xử lý chất thải, chẳng hạn như nước rỉ rác và khí thải mê-tan.

2. Sản xuất các sản phẩm phụ có giá trị: Một trong những lợi thế chính của nhiệt phân là sản xuất các sản phẩm phụ có giá trị thương mại. Dầu nhiệt phân có thể được tinh chế và sử dụng làm nhiên liệu thay thế hoặc nguyên liệu hóa học. Ngoài ra, khí sinh ra có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng, cung cấp năng lượng cho chính quá trình nhiệt phân hoặc cung cấp điện cho các mục đích sử dụng khác.

3. Tái chế nhựa không thể tái chế: Nhiều loại nhựa, do bị ô nhiễm hoặc đặc tính vật liệu, không thể tái chế theo các phương pháp truyền thống. Nhiệt phân cung cấp một giải pháp thay thế khả thi cho các vật liệu này, do đó làm tăng tỷ lệ tái chế chung và giảm lượng chất thải thải ra môi trường.

4. Thu hồi năng lượng: Nhiệt phân là phương pháp hiệu quả để thu hồi năng lượng từ vật liệu thải. Năng lượng có trong rác thải nhựa được thu lại dưới dạng nhiên liệu tổng hợp, có thể sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau, do đó bảo tồn tài nguyên thiên nhiên.

‍
Thách thức và cân nhắc

Mặc dù nhiệt phân mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng có những thách thức cần được giải quyết để nâng cao hiệu quả và tính bền vững của nó:

1. Rào cản về công nghệ và kinh tế: Chi phí thiết lập ban đầu cho các nhà máy nhiệt phân có thể cao và công nghệ này đòi hỏi phải xử lý và bảo trì phức tạp. Hơn nữa, tính khả thi về mặt kinh tế của nhiệt phân phụ thuộc vào nhu cầu thị trường đối với các sản phẩm phụ của nó, có thể bị ảnh hưởng bởi sự biến động của giá dầu.

2. Khung pháp lý: Việc triển khai hiệu quả công nghệ nhiệt phân đòi hỏi phải có khung pháp lý hỗ trợ khuyến khích đầu tư vào các công nghệ chuyển đổi nhựa thành nhiên liệu. Các quy định cần tạo điều kiện thuận lợi cho việc chứng nhận và sử dụng các sản phẩm nhiệt phân, đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn và môi trường.

3. Tác động môi trường: Trong khi nhiệt phân làm giảm chất thải nhựa, bản thân quá trình này phải được quản lý để giảm thiểu dấu chân môi trường của nó. Điều này bao gồm đảm bảo rằng khí thải từ các nhà máy nhiệt phân đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường và năng lượng được sử dụng trong quá trình này có nguồn gốc từ các nguồn tài nguyên tái tạo.

Các ví dụ toàn cầu về việc triển khai nhiệt phân

Một số quốc gia đã triển khai thành công công nghệ nhiệt phân để quản lý chất thải nhựa. Dưới đây là các ví dụ toàn cầu đáng chú ý về việc triển khai nhiệt phân ở các khu vực và ứng dụng khác nhau.

1. Trung Quốc

Trung Quốc là quốc gia đi đầu trong nghiên cứu và triển khai nhiệt phân, đóng góp khoảng 56% sản lượng khoa học toàn cầu về nhiệt phân từ năm 2017 đến năm 2022. Quốc gia này đã phát triển nhiều cơ sở nhiệt phân tập trung vào việc chuyển đổi chất thải nông nghiệp và chất thải rắn đô thị thành nhiên liệu sinh học và hóa chất. Những nỗ lực hợp tác với các quốc gia như Hoa Kỳ và Đức làm nổi bật vai trò quan trọng của Trung Quốc trong việc thúc đẩy công nghệ nhiệt phân thông qua các quan hệ đối tác quốc tế.

2. Hoa Kỳ

Cơ quan nghiên cứu nông nghiệp của USDA đã tích cực khám phá nhiệt phân sinh khối thông qua các sáng kiến ​​như Hệ thống nhiệt phân tích hợp giảm cháy (CRIPS). Đơn vị di động này cho phép sản xuất dầu sinh học tại chỗ từ sinh khối, chứng minh các kỹ thuật nhiệt phân nhanh tạo ra tỷ lệ phần trăm dầu sinh học cao (60-70 wt%) từ các nguyên liệu đầu vào như gỗ và chất thải nông nghiệp. Trọng tâm cũng là phát triển các quy trình xúc tác để nâng cao chất lượng và độ ổn định của dầu sinh học để sử dụng làm nhiên liệu tái tạo.

3. Châu Âu

Các nước châu Âu đang ngày càng áp dụng công nghệ nhiệt phân như một phần trong chiến lược năng lượng tái tạo của họ. Chỉ thị năng lượng tái tạo II (RED II) hướng đến mục tiêu tăng đáng kể mức tiêu thụ năng lượng tái tạo trên khắp các quốc gia EU, thúc đẩy việc sử dụng nhiệt phân để chuyển đổi chất thải hữu cơ thành nhiên liệu giàu năng lượng. Nhiều dự án khác nhau đang được tiến hành để tối ưu hóa các điều kiện nhiệt phân cho các nguyên liệu đầu vào cụ thể, chẳng hạn như bã ô liu và thân cây ngô, tập trung vào tính bền vững và hiệu quả.

Tương lai của nhiệt phân trong quản lý chất thải nhựa

Tương lai của công nghệ nhiệt phân trong quản lý chất thải nhựa rất hứa hẹn, với sự tiến bộ liên tục trong công nghệ và sự nhận thức toàn cầu ngày càng tăng về tầm quan trọng của các thực hành quản lý rác thải bền vững. Các đổi mới trong công nghệ nhiệt phân xúc tác, sử dụng chất xúc tác để giảm nhiệt độ cần thiết cho quá trình, đang làm cho công nghệ này hiệu quả hơn về mặt năng lượng và khả thi về mặt kinh tế. Ngoài ra, sự quan tâm môi trường ngày càng tăng và các quy định chặt chẽ hơn về rác thải nhựa có thể thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi công nghệ công nghệ nhiệt phân trên toàn cầu.

Kết luận

Công nghệ nhiệt phân đưa ra một cách tiếp cận đột phá trong việc quản lý rác thải nhựa, cung cấp một phương pháp bền vững và hiệu quả để chuyển đổi rác nhựa thành các sản phẩm có giá trị. Bằng cách giải quyết các thách thức và mở rộng công nghệ này, công nghệ nhiệt phân có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm ô nhiễm nhựa và tiến tới một nền kinh tế tuần hoàn. Khi thế giới tìm kiếm các giải pháp cho bài toán rác thải nhựa của mình, công nghệ nhiệt phân nổi bật là một công nghệ không chỉ giải quyết các vấn đề môi trường mà còn đưa giá trị trở lại vào nền kinh tế.

Tài liệu tham khảo

1. Alfa Laval, (no date) 'Pyrolysis of plastics: challenges and solutions', Alfa Laval, available at: https://www.alfalaval.us/media/stories/sustainability/pyrolysis-of-plastics-challenges-and-solutions/.

2. Anon, (no date) 'Plastics waste management: A review of pyrolysis technology', ResearchGate, available at: https://www.researchgate.net/publication/353346196_Plastics_waste_management_A_review_of_pyrolysis_technology.

3. Nguyen, T.H. and Nguyen, P.L. (2024) 'Sustainable management of plastic waste: Insights and innovations', Journal of Contemporary Applications, 2024.034. available at: https://jca.edu.vn/index.php/jca/article/view/2024.034.

4. Revellame, E.D., Fortela, D.L.B., Sharp, W., Hernandez, R., Zappi, M.E. and Gang, D.D., (2020) 'A review of the sustainable methods in imparting energy from plastic waste and the opportunities of the circular economy for plastic waste management', Energy Policy and Management, 2020. EPM20007FU1, available at: https://www.witpress.com/Secure/elibrary/papers/EPM20/EPM20007FU1.pdf.

5. Science Direct 1, (2023) 'Technological advancements in pyrolysis for plastic waste management', Science Direct, available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360128522000302.

6. Science Direct 2, (2019) 'Environmental impacts and mitigation strategies for pyrolysis of plastic waste', Science Direct, available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165237019308241.

7. Yale Environment 360, (no date) 'The promise of pyrolysis: Advanced techniques in plastic recycling', Yale Environment 360, available at: https://e360.yale.edu/features/advanced-plastics-recycling-pyrolysis.

8. Zhang, Q., Lo, I.M.C., Hu, Y. and Zhou, Q., (2024) 'Catalytic pyrolysis of plastics: a review of catalyst development and environmental benefits', Green Chemistry, 2024. available at: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2024/gc/d3gc04396g.

Giới thiệu về DVA

DVA Renewable Energy là công ty tiên phong tại Việt Nam về công nghệ nhiệt phân, biến rác thải thành tài nguyên có giá trị kể từ khi thành lập vào năm 2012.

Việc nâng cấp nhà máy vào năm 2022 của chúng tôi, với công nghệ độc quyền, đã củng cố vị thế tiên phong của chúng tôi trong lĩnh vực quản lý lốp xe thải bền vững. Gần đây, chúng tôi đã được chứng nhận ISCC PLUS và EU, hoạt động của chúng tôi chứng minh cam kết về trách nhiệm với môi trường và tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế.

Với thành tích đã được chứng minh trong việc xử lý hơn 46.500 tấn lốp xe đã qua sử dụng và rác thải cao su hàng năm, DVA cung cấp các giải pháp nhiệt phân phù hợp để giải quyết các thách thức về quản lý rác thải tại địa phương và thúc đẩy các hoạt động kinh tế tuần hoàn. Chúng tôi sẵn sàng mở rộng ra toàn cầu, tận tâm tạo ra một tương lai bền vững hơn cho các thế hệ mai sau.

‍