Polyurethane là một trong những vật liệu nhựa được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, nhưng nó thường bị bỏ qua trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, dù bạn ở nhà, nơi làm việc hay trong xe, nó thường không xa, với các mục đích sử dụng phổ biến từ nệm và đệm đồ nội thất đến vật liệu cách nhiệt tòa nhà, phụ tùng ô tô và thậm chí là đế giày.

Nhưng giống như các loại nhựa khác phần lớn không được tái chế, việc sử dụng rộng rãipolyurethanđang gây ra mối lo ngại về tác động của nó đến môi trường. Để hiểu rõ hơn về các cơ hội thu hồi polyurethane để tái chế và thay thế các hóa chất được sử dụng trong quá trình sản xuất bằng các giải pháp thay thế có nguồn gốc thực vật, các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE), Đại học Northwestern và Công ty Dow Chemical đã cùng nhau tiến hành đánh giá toàn diện đầu tiên về “Dòng vật liệu của Polyurethane tại Hoa Kỳ”. Nghiên cứu này gần đây đã được công bố trên tạp chíKhoa học và Công nghệ Môi trường.

“Mục tiêu là để hiểu cách sử dụng polyurethanes của chúng ta ở Hoa Kỳ theo hướng tuyến tính so với hướng tuần hoàn”, đồng tác giả Jennifer Dunn, phó giám đốc Trung tâm Kỹ thuật Bền vững và Khả năng phục hồi của Northwestern và là thành viên của Chương trình về Nhựa, Hệ sinh thái và Sức khỏe cộng đồng tại Viện Phát triển Bền vững và Năng lượng tại Northwestern (ISEN), giải thích. “Chúng tôi cũng muốn xem liệu có cơ hội nào để tăng cường tính tuần hoàn và tăng hàm lượng polyurethanes có nguồn gốc sinh học hay không”.

Nền kinh tế tuyến tính là nền kinh tế mà nguyên liệu thô được sử dụng để tạo ra sản phẩm và sau đó thường bị vứt bỏ khi hết vòng đời. Trong nền kinh tế tuần hoàn, những nguyên liệu đó được thu hồi và tái sử dụng. Điều này hạn chế nhu cầu khai thác thêm tài nguyên thiên nhiên, như nhiên liệu hóa thạch, đồng thời giảm lượng chất thải đưa đến bãi chôn lấp.

Dunn, cũng là phó giáo sư về kỹ thuật hóa học và sinh học tại Trường Kỹ thuật McCormick của Đại học Northwestern, cho biết trong khi các nhà nghiên cứu mong đợi tìm ra một hệ thống chủ yếu là tuyến tính cho polyurethane, thì "khi nhìn nhận nó qua góc độ dòng chảy vật liệu, từ vật liệu ban đầu đến cuối vòng đời, thì nó chỉ đơn thuần là tuyến tính".

Theo đồng tác giả Troy Hawkins, người đứng đầu Nhóm Nhiên liệu và Sản phẩm tại Trung tâm Đánh giá Hệ thống Argonne, nghiên cứu này đã nêu bật một số vấn đề phức tạp ảnh hưởng đến cách thức và thời điểm thu hồi và tái chế polyurethane.

Nhưng giống như các loại nhựa khác phần lớn không được tái chế, việc sử dụng rộng rãipolyurethanđang gây ra mối lo ngại về tác động của nó đến môi trường. Để hiểu rõ hơn về các cơ hội thu hồi polyurethane để tái chế và thay thế các hóa chất được sử dụng trong quá trình sản xuất bằng các giải pháp thay thế có nguồn gốc thực vật, các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE), Đại học Northwestern và Công ty Dow Chemical đã cùng nhau tiến hành đánh giá toàn diện đầu tiên về “Dòng vật liệu của Polyurethane tại Hoa Kỳ”. Nghiên cứu này gần đây đã được công bố trên tạp chíKhoa học và Công nghệ Môi trường.

“Mục tiêu là để hiểu cách sử dụng polyurethanes của chúng ta ở Hoa Kỳ theo hướng tuyến tính so với hướng tuần hoàn”, đồng tác giả Jennifer Dunn, phó giám đốc Trung tâm Kỹ thuật Bền vững và Khả năng phục hồi của Northwestern và là thành viên của Chương trình về Nhựa, Hệ sinh thái và Sức khỏe cộng đồng tại Viện Phát triển Bền vững và Năng lượng tại Northwestern (ISEN), giải thích. “Chúng tôi cũng muốn xem liệu có cơ hội nào để tăng cường tính tuần hoàn và tăng hàm lượng polyurethanes có nguồn gốc sinh học hay không”.

Nền kinh tế tuyến tính là nền kinh tế mà nguyên liệu thô được sử dụng để tạo ra sản phẩm và sau đó thường bị vứt bỏ khi hết vòng đời. Trong nền kinh tế tuần hoàn, những nguyên liệu đó được thu hồi và tái sử dụng. Điều này hạn chế nhu cầu khai thác thêm tài nguyên thiên nhiên, như nhiên liệu hóa thạch, đồng thời giảm lượng chất thải đưa đến bãi chôn lấp.

Dunn, cũng là phó giáo sư về kỹ thuật hóa học và sinh học tại Trường Kỹ thuật McCormick của Đại học Northwestern, cho biết trong khi các nhà nghiên cứu mong đợi tìm ra một hệ thống chủ yếu là tuyến tính cho polyurethane, thì "khi nhìn nhận nó qua góc độ dòng chảy vật liệu, từ vật liệu ban đầu đến cuối vòng đời, thì nó chỉ đơn thuần là tuyến tính".

Theo đồng tác giả Troy Hawkins, người đứng đầu Nhóm Nhiên liệu và Sản phẩm tại Trung tâm Đánh giá Hệ thống Argonne, nghiên cứu này đã nêu bật một số vấn đề phức tạp ảnh hưởng đến cách thức và thời điểm thu hồi và tái chế polyurethane.