Biến khẩu trang COVID-19 đã qua sử dụng thành chất hấp thụ xanh để thu giữ carbon
bởi Đại học Newcastle ở Singapore
Nguồn: Đại học Newcastle ở Singapore
Sự xuất hiện của dịch COVID-19 vào đầu năm 2020 đã dẫn đến sự gia tăng rác thải y tế, bao gồm cả khẩu trang đã qua sử dụng, trở thành mối đe dọa mới đối với sức khỏe cộng đồng và môi trường. Mặc dù đang ở trong một thế giới hậu đại dịch COVID-19, nhiều quốc gia vẫn đang bắt buộc đeo khẩu trang ở nơi công cộng để giảm sự lây lan của virus. Tuy nhiên, một số lượng lớn khẩu trang này, bao gồm cả loại dùng một lần và dùng nhiều lần, được làm từ chất liệu nhựa nên lâu bền. Kết quả là, hàng triệu tấn chất thải đã tích tụ tại các bãi chôn lấp ở một số quốc gia trong một thời gian ngắn, gây nguy hiểm cho môi trường.
Việc quản lý không đúng cách như chôn lấp và đốt chất thải y tế lộ thiên có thể làm tăng nguy cơ lây lan COVID-19 và một số bệnh trong không khí qua đường lây truyền thứ cấp. Cần phải phát triển các chiến lược để giải quyết vấn đề này và tìm ra giải pháp cho vấn đề, điều này cũng có thể giúp chuẩn bị cho đại dịch tiếp theo nếu khẩu trang là cần thiết trên toàn cầu.
Các nhà nghiên cứu từ Ấn Độ, Hàn Quốc và Singapore đã phát triển một kỹ thuật đơn giản để biến khẩu trang đã qua sử dụng thành chất hấp phụ dạng sợi than hoạt tính xốp, có thể loại bỏ CO2 trong không khí một cách hiệu quả. Các chất hấp phụ dạng sợi có nhiều lợi ích như tốc độ hấp phụ cao hơn, nhiều vị trí hấp phụ hơn, khả năng hấp phụ cao hơn và dễ xử lý so với các chất hấp phụ dạng hạt và dạng bột.
Nhóm đã phát triển một phương pháp mà theo đó một số lượng lớn lỗ chân lông, thích hợp cho việc hấp thụ CO2 nặng, có thể được hình thành trên các sợi đã phát triển. Bề mặt của sợi được biến đổi thêm bằng các hợp chất chứa amin (TEPA) để tăng cường hơn nữa khả năng thu giữ CO2. Chất hấp phụ cho thấy khả năng hấp thụ cao và cao hơn so với nhiều nghiên cứu đương thời. CO2 được hấp phụ có thể dễ dàng tái sinh và chất hấp phụ có thể được sử dụng trong nhiều chu kỳ. CO2 tái sinh có thể được sử dụng làm nhiên liệu xanh, đồ uống và đá khô tùy theo độ tinh khiết. Nhóm đã phát triển song song chất xúc tác dựa trên bọt graphene có thể chuyển đổi CO2 thành nhiên liệu.
Các chất hấp phụ dạng sợi thu được từ khẩu trang tái chế cũng có thể được sử dụng để tách các loại thuốc nhuộm khác nhau khỏi dung dịch nước. Hiệu quả của các đặc tính loại bỏ thuốc nhuộm vẫn duy trì trên 94% ngay cả sau chín chu kỳ hấp phụ-giải hấp, cho thấy rằng chất hấp thụ xốp có các ứng dụng tiềm năng trong xử lý nước thải ô nhiễm thải ra từ các ngành công nghiệp như dệt và da.
Nhóm các nhà khoa học do phó giáo sư Sunanda Roy (Đại học Alliance) dẫn đầu. Tác phẩm đã được xuất bản bằng Carbon.
Đây không phải là nỗ lực đầu tiên nhằm tái chế chất thải để tạo ra vật liệu thu giữ carbon. Vào năm 2022, Roy và nhóm của ông đã đạt được thành công trong việc nghĩ ra một phương pháp sáng tạo và không phức tạp để chuyển đổi các đầu lọc thuốc lá bỏ đi thành vật liệu hấp thụ dạng sợi có thể chiết xuất CO2 từ không khí. Kỹ thuật của nhóm đã được trình bày chi tiết trong Tài liệu & Giao diện Ứng dụng ACS. Họ đang tích cực tìm kiếm sự hợp tác và tài trợ để thực hiện những nỗ lực của họ lên cấp độ tiếp theo.
