Tái sử dụng nhôm từ vỏ sữa để bảo vệ môi trường. 2024

Bằng phương pháp thủy luyện sử dụng dung dịch amoni hydroxit (NH4OH), nhóm tác giả ở Viện KH&CN và Quản lý môi trường, Trường Đại học Công nghiệp TPHCM đã tách được các thành phần nhôm, nhựa, giấy ra khỏi vỏ hộp sữa.

Mỗi năm Việt Nam có khoảng 15 tỉ vỏ hộp sữa giấy đã qua sử dụng (tương đương 150 ngàn tấn) bị thải bỏ. Trong khi đó, 100% vỏ hộp sữa giấy có thể tái chế thành nguồn nguyên liệu và các sản phẩm có ích. Tuy nhiên, vỏ hộp sữa được làm từ nhiều lớp với các thành phần như giấy, nhựa, nhôm nên khó tái chế hơn nhựa. Ngoài ra, vỏ hộp sữa cần được tách các thành phần này thì mới có thể phân hủy được.

Để tách và thu hồi nhôm từ vỏ hộp sữa, công nghệ được sử dụng rộng rãi là hỏa luyện và thủy luyện. Trong đó, hỏa luyện là quá trình hoàn nguyên kim loại ở nhiệt độ cao nên chủ yếu sử dụng lò đốt, tỏa nhiều nhiệt trong môi trường có chất khử mạnh. Vì vậy, phương pháp này thường gây ô nhiễm không khí, do chứa nhiều bụi hoặc các hợp chất hữu cơ độc hại, tỷ lệ thu hồi kim loại không cao.

Thủy luyện là quá trình thu hồi kim loại bằng các phản ứng hoàn nguyên ở nhiệt độ thấp trong dung môi hóa chất nhỏ hơn 100°C. Ngoài ra, phương pháp này dễ dàng kiểm soát các phản ứng hóa học, nên ít phát sinh các chất thải độc hai. Thủy luyện còn dễ vận hành với chi phí thấp, có thể thu hồi được lượng kin loại nhất định. Vì vậy, nhóm tác giả đã thực hiện nghiên cứu việc tách nhôm và nhựa từ vỏ hộp sữa bằng phương pháp thuỷ luyện sử dụng dung dịch NH4OH.

Theo đó, vỏ hộp sữa sau khi được thu gom rửa bằng nước sạch nhằm loại vỏ cặn sữa, bụi bẩn và phơi khô, sau đó cắt nhỏ. Ngâm mẫu vỏ sữa đã được cắt nhỏ vào dung dịch NH4OH pha loãng. Dùng máy khuấy từ gia nhiệt được để khuấy trộn điều khiển nhiệt độ dung dịch.

Sau quá trình tiến hành thí nghiệm, nhóm tìm ra nhiệt độ tối ưu để tách nhôm, nhựa và giấy ra khỏi vỏ hộp sữa là 70^oC, trong thời gian 30 phút, nồng độ của dung dịch NH4OH là 5 M, kích thước mẫu vỏ sữa (1x1cm), sẽ cho hiệu suất thu hồi cao nhất là 97,82%.

Nghiên cứu được báo cáo tại Hội nghị Khoa học trẻ lần thứ 3 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM. Theo nhóm tác giả, đây là nghiên cứu đầu tiên được thử nghiệm ở Việt Nam đối với việc thu hồi nhôm và tách nhựa từ vỏ hộp sữa thải bằng phương pháp thủy luyện, giúp nâng cao giá trị sử dụng của các sản phẩm thải.