Kỳ tích công nghệ đầu tiên trên thế giới của Hàn Quốc

Một nhóm nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã phát triển thành công đèn plasma chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới. Công nghệ này tạo ra nhiệt độ lên tới 2.000 độ C để phân hủy rác thải nhựa chưa phân loại thành các hóa chất có giá trị.

Công nghệ mới được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu do Viện Máy móc và Vật liệu Hàn Quốc (KIMM) dẫn đầu. Công nghệ này giúp loại bỏ nhu cầu phân loại nhựa trước khi tái chế.

Tiến sĩ Song Young-Hoon, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, cho biết: “Lần đầu tiên trên thế giới, chúng tôi đã xây dựng được một quy trình có thể chuyển đổi nhựa phế thải hỗn hợp thành nguyên liệu thô. Thông qua quá trình thử nghiệm và thương mại hóa, công nghệ này sẽ giúp giải quyết đồng thời vấn đề chất thải và carbon”.

Quy trình này sử dụng plasma để phân hủy nhựa thải hỗn hợp trong vòng chưa đầy 0,01 giây.

Phương pháp này khác biệt so với các kỹ thuật tái chế hóa học truyền thống như nhiệt phân. Nhiệt phân vốn hoạt động ở mức nhiệt thấp hơn (450–600 độ C) và tạo ra hơn 100 sản phẩm phụ, trong đó nhiều sản phẩm không có giá trị sử dụng.

“Theo thông cáo báo chí, quy trình plasma do nhóm nghiên cứu phát triển đã khắc phục được những hạn chế này. Vận hành ở nhiệt độ siêu cao giúp phân hủy nhanh cấu trúc polyme, đồng thời ngăn chặn sự hình thành carbon nhờ sử dụng 100% nhiên liệu hydro”, các nhà nghiên cứu cho biết.

Bằng cách dùng đèn plasma chạy hoàn toàn bằng hydro, hệ thống ngăn chặn sự hình thành muội than. Điều này cho phép vận hành ổn định và liên tục.

Quy trình kiểm soát này chuyển đổi chọn lọc nhựa thải thành ethylene và benzene với độ chọn lọc 70–90%. Sau khi tinh chế, các nguyên liệu thô đạt độ tinh khiết trên 99% và có thể dùng để sản xuất nhựa mới.

Công nghệ này sẽ giải quyết rào cản lớn trong tái chế, khi tỷ lệ tái chế hóa học hiện đang ở mức thấp do chi phí cao và khó khăn trong phân loại nhựa.

Quy trình plasma cũng xử lý hiệu quả cặn sáp còn lại từ các phương pháp tái chế khác, chuyển đổi chúng thành hóa chất hữu ích với độ chọn lọc trên 80%.

Các thử nghiệm thí điểm cho thấy chi phí sản xuất ethylene bằng phương pháp này tương đương với nguồn nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Nhóm nghiên cứu dự kiến bắt đầu vận hành thử nghiệm dài hạn tại Hàn Quốc vào năm 2026 để chuẩn bị cho triển khai trên quy mô công nghiệp.

Tiến sĩ Lee Dae Hoon, một nhà nghiên cứu khác trong dự án, cho biết các công nghệ liên quan được phát triển trong nghiên cứu này có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác. Ông nói: “Ngoài công nghệ quy trình, một số công nghệ cốt lõi cũng đã được phát triển, có thể mở rộng sang xử lý khí nhà kính trong sản xuất bán dẫn, màn hình và sản xuất vật liệu giá trị cao”.

Khi được cung cấp năng lượng từ nguồn tái tạo, quy trình này có tiềm năng trở thành phương pháp tái chế nhựa không phát thải carbon.

Theo Interesting Engineering, THEO CAFEF