Những ranh giới mới trong tái chế dầu thực vật thải: Một dự án nghiên cứu về nền kinh tế tuần hoàn
của Đại học Bách khoa Milan
Nguồn: Unsplash/CC0 Public Domain
Trường Bách khoa Milano, điều phối viên của dự án WORLD—Waste Oils Recycle and Development, đề xuất một quy trình sáng tạo, tuần hoàn và bền vững để biến dầu thực vật đã qua sử dụng thành một nguồn tài nguyên có giá trị.
Nghiên cứu đã được công bố trên RSC Sustainability và được khen thưởng vì tính độc đáo của nó bằng cách được đưa lên trang bìa.
Mục tiêu của dự án WORLD là tối ưu hóa các quy trình xử lý dầu thực vật thải đồng thời cải thiện chất lượng sản phẩm cuối cùng, giảm chất thải và thúc đẩy sự độc lập của châu Âu trong việc cung cấp các nguyên liệu thô quan trọng.
Trên thực tế, dầu thực vật được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới và việc nấu ăn và bảo quản thực phẩm tạo ra một lượng dầu thải khổng lồ. Khoảng 4 triệu tấn dầu thực vật đã qua sử dụng được sản xuất tại châu Âu mỗi năm, chỉ chiếm 4% tổng lượng sản phẩm dồi dào và phổ biến này trên toàn cầu. Nếu không được xử lý đúng cách, chất thải này có thể gây ra những tác động đáng kể đến môi trường.
Dự án WORLD đề xuất tái chế dầu thực vật đã qua sử dụng, tạo ra các vật liệu cải tiến được sử dụng làm chất bôi trơn sinh học, thiết bị lọc không khí và các thành phần hóa học tinh khiết từ các tiền chất không chứa dầu mỏ. Các ứng dụng này được trình bày như một chuỗi cung ứng song song với việc sử dụng nổi tiếng của chúng trong sản xuất nhiên liệu sinh học, mặc dù luật pháp giới hạn ở mức 10% và chỉ liên quan đến phần tinh khiết nhất của chất thải.
Ngoài các lợi ích về kinh tế và công nghệ, dự án còn có tác động xã hội và môi trường mạnh mẽ: nâng cao nhận thức về việc thu gom dầu thải đúng cách có thể giúp giảm chi phí công liên quan đến việc xử lý không đúng cách và ngăn ngừa thiệt hại về môi trường.
Ngoài ra, một phân tích vòng đời (LCA) sẽ được tiến hành để đánh giá các chiến lược tốt nhất nhằm giảm thiểu tác động sinh thái, kinh tế và xã hội bằng cách áp dụng phương pháp tiếp cận không có chất thải.
"Chúng tôi bắt đầu bằng cách quan sát rằng ngành tái chế dầu thực vật thải hiện nay dựa trên các quy trình lắng và lọc đơn giản, không có sự tối ưu hóa khoa học đầy đủ. Do đó, chúng tôi đã phân tích hai kỹ thuật thay thế: xử lý bentonit và rửa bằng nước để cải thiện hiệu quả và giảm tác động đến môi trường", Andrea Mele từ Khoa Hóa học, Vật liệu và Kỹ thuật Hóa học "G. Natta" tại Politecnico di Milano giải thích.
"Thông qua phương pháp tiếp cận thực nghiệm dựa trên phương pháp thiết kế thí nghiệm (DoE) và phân tích thống kê đa biến, chúng tôi đã tối ưu hóa các thông số chính như nhiệt độ, độ pH, nồng độ bentonit và tỷ lệ dầu/nước", Alberto Mannu, người mới chuyển từ Politecnico di Milano sang Khoa Kỹ thuật Cơ khí và Công nghiệp tại Đại học Brescia, cho biết thêm.
"Kết quả cho thấy rửa bằng nước ở nhiệt độ 75°C và độ pH 6 đảm bảo hiệu suất tốt nhất về năng suất, năng suất và tính bền vững về môi trường, giảm thiểu việc tạo ra chất thải và tác động carbon của quy trình".
Ngày nay, nhờ dự án WORLD, một mô hình toán học được phát triển bằng cách sử dụng dữ liệu thu thập được sẽ đưa ra dự đoán về lượng khí thải CO2 tương đương theo các điều kiện vận hành, cung cấp cho ngành công nghiệp tái chế một công cụ thực tế để tối ưu hóa các quy trình theo các tiêu chuẩn chứng nhận môi trường.
Phương pháp tiếp cận được xác thực về mặt khoa học này đánh dấu một bước tiến trong quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế tuần hoàn hiệu quả và bền vững hơn. Nó là một phần của các nguyên tắc chính của hóa học xanh, mở ra triển vọng mới cho tính bền vững và hiệu quả, và có tính cạnh tranh cao từ góc độ kỹ thuật/kinh tế trong các mô hình kinh tế tuần hoàn.
