Archive for category: Tin về sản xuất và tiêu thụ bền vững

Một nghiên cứu mới đây cho thấy, các sợi các bon có thể hoạt động như các điện cực pin, lưu trữ năng lượng một cách trực tiếp bên trong chúng.

Phát hiện này mở ra những cơ hội chế tạo nên các loại pin với cấu trúc mới, trong đó, sợi các bon sẽ trở thành một phần quan trọng trong hệ thống năng lượng. Loại vật liệu đa chức năng này có thể đóng góp đáng kể vào việc giảm khối lượng của máy bay và các phương tiện giao thông trong tương lai – một thách thức lớn đối với quá trình điện hóa các phương tiện đi lại này.

Máy bay chở khách cần phải nhẹ hơn rất nhiều so với hiện nay để có thể chuyển từ sử dụng xăng, dầu sang pin điện. Đối với các loại xe hơi, giảm được khối lượng đồng nghĩa với quãng đường di chuyển sau mỗi lần sạc sẽ được kéo dài hơn nữa.

Leif Asp, Giáo sư vật liệu và Cơ khí Máy tính tại Đại học Công nghệ Chalmers, đã tiến hành nghiên cứu khả năng của sợi các bon để xem liệu nó có thể thực hiện nhiều tác vụ khác thay vì chỉ đơn giản đóng vai trò là một loại vật liệu gia cố hay không. Và thật ngạc nhiên, sợi các bon có thể lưu trữ năng lượng!

Mật độ năng lượng thấp hơn của pin cấu trúc sẽ làm chúng an toàn hơn pin tiêu chuẩn.

Giáo sư Leif Asp đã tập hợp một nhóm các nhà nghiên cứu đa ngành – những người vừa xuất bản một nghiên cứu về phương thức các vi cấu trúc sợi các bon ảnh hưởng đến thuộc tính điện hóa của chúng, tức khả năng hoạt động như các điện cực trong pin lithium-ion của sợi các bon. Cho đến thời điểm này, đây vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu chưa được khai phá.

Các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu về nhiều loại vi cấu trúc khác nhau của các loại sợi các bon thương mại trên thị trường. Họ khám phá ra rằng, sợi các bon với các tinh thể nhỏ kém định hướng có thuộc tính điện hóa tốt nhưng độ cứng thấp hơn thông thường. Ngược lại, sợi các bon có các tinh thể lớn, định hướng cao, sẽ có các thuộc tính điện hóa quá thấp để có thể sử dụng trong các viên pin có cấu trúc mới.

“Chúng tôi đã biết sợi các bon đa chức năng nên được sản xuất ra sao để đạt được khả năng lưu trữ năng lượng cao, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng chấp nhận được” – Asp nói – “Độ cứng có giảm đi một chút cũng không phải là vấn đề với nhiều ứng dụng của sợi các bon như xe hơi chẳng hạn. Thị trường hiện bị thống trị bởi các vật liệu tổng hợp sợi các bon đắt tiền vốn có độ cứng dành cho máy bay. Do đó, các hãng sản xuất sợi các bon có tiềm năng mở rộng tính ứng dụng của nó”.

Trong nghiên cứu này, các loại sợi các bon với thuộc tính điện hóa tốt có độ cứng cao hơn một chút so với thép, trong khi cac loại sợi các bon với thuộc tính điện hóa kém lại cứng gấp đôi thép.

Các nhà nghiên cứu đang cộng tác với cả ngành công nghiệp xe hơi và hàng không. Leif Asp giải thích rằng đối với ngành công nghiệp hàng không, việc tăng độ dày của vật liệu tổng hợp sợi các bon là cần thiết để bù đắp cho việc giảm độ cứng của nó nhằm làm pin cấu trúc mới. Đồng thời, điều này còn giúp tăng khả năng lưu trữ năng lượng của chúng nữa.

“Mấu chốt là tối ưu các phương tiện ở cấp độ hệ thống – dựa trên các thuộc tính khối lượng, độ chắc, độ cứng và điện hóa. Đó là cách suy nghĩ mới đối với ngành công nghiệp xe hơi, vốn đã quen với việc tối ưu các thành phần riêng biệt. Pin cấu trúc có lẽ sẽ không hiệu quả như pin thông thường, nhưng bởi chúng có khả năng chuyên chở, chúng có thể mang lại những thay đổi lớn ở cấp độ hệ thống. Bên cạnh đó, mật độ năng lượng thấp hơn của pin cấu trúc sẽ làm chúng an toàn hơn pin tiêu chuẩn, đặc biệt là chúng không có chứa bất kỳ vật chất dễ bay hơi nào” – Asp cho biết.

Theo khoahoc.tv

Cụm từ “có thể phân hủy sinh học” không cho ta biết bất cứ thông tin gì về quá trình tự phân hủy của sản phẩm. Nó sẽ phân hủy thành gì? Độc hại hay không? Quá trình phân hủy thực chất kéo dài bao lâu? Nếu không xem xét trong hoàn cảnh cụ thể thì cụm từ này rất dễ gây nhầm lẫn và định hướng sai.

Các nhà sản xuất tất nhiên muốn in dòng chữ này trên sản phẩm để người tiêu dùng tin vào sự thân thiện của chúng đối với môi trường và từ đó đưa ra quyết định lựa chọn. Các công ty cũng có thể đưa ra bằng chứng thuyết phục về khả năng phân hủy của sản phẩm, tuy nhiên, không phải công ty nào cũng làm được điều này. Và đối với người tiêu dùng thì thật khó mà phân biệt đâu là những giải thích xác đáng.

Phân hủy sinh học là một quá trình hóa học, trong đó vật chất được vi sinh vật chuyển hóa thành nước, carbon dioxide, và sinh khối. Tùy thuộc vào từng vật liệu khác nhau mà dư lượng độc hại có thể vẫn tồn tại sau quá trình này.

Quá trình phân hủy sinh học bị tác động bởi nhiều yếu tố bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ oxy, sự hiện diện của các loại vi khuẩn và thời gian. Tuy nhiên, vì không có định nghĩa cụ thể khả năng phân hủy sinh học là gì nên nhiều chương trình cấp chứng chỉ đã được phát triển dựa trên các tiêu chuẩn khoa học và thí nghiệm.

Hiện có rất nhiều tiêu chuẩn khác nhau dành cho nhựa phân hủy sinh học, song chưa có tiêu chuẩn nào rõ ràng với tiêu chí đạt hay không đạt về khả năng phân hủy nhựa trong nước biển. Riêng với nhóm sản phẩm có thể phân hủy sinh học bằng cách ủ phân tại nhà, hiện có một số tiêu chuẩn để xem xét như: Tiêu chuẩn AS 5810 của Australia; các chương trình chứng nhận do Cơ quan cấp chứng chỉ Vinvotte của Bỉ phát triển gồm OK Compost Home, DIN – OK Compost Home, DIN-Geprüft Home Compostable Mark và Australasian Bioplastics Association (ABA) Home Compostable. Các chứng chỉ này đòi hỏi ít nhất 90% sản phẩm bị phân hủy trong vòng 12 tháng ở nhiệt độ thường.

Đối với các sản phẩm phân hủy trong môi trường công nghiệp hoặc qua phân hủy yếm khí, có thể kể tới một số tiêu chuẩn như: các tiêu chuẩn châu Âu EN/13432/14995, trong đó 13432 chỉ áp dụng cho bao bì, 14995 áp dụng cho nhựa nói chung; Tiêu chuẩn ASTM D6400 của Hoa Kỳ; Nhật Bản không có tiêu chuẩn nào được chấp nhận và thường áp dụng theo chương tình GreenPla (yêu cầu mức tối thiểu các chất hữu cơ trong sản phẩm chuyển hóa thành CO2 là 60%). Các logo chứng minh khả năng phân hủy trong các cơ sở công nghiệp bao gồm: ABA Compostable Seedling, Vinçotte OK Compost, the DIN-Geprüft Industrial Compostable Mark, và Biodegradable Products Institute (BPI) Compostable.

Đáng chú ý là các sản phẩm được chứng nhận phân hủy sinh học không có nghĩa chúng có thể phân hủy 100% và không chứa kim loại nặng hoặc các chất độc hại. Mỗi tiêu chuẩn chứng nhận cho phép mức độ kim loại nặng như: đồng, nickel, cadium, trì, thủy ngân hay crôm, asen khác nhau, trong đó tiêu chuẩn ASTM D6400 của Hoa Kỳ có mức độ cho phép cao nhất.

Dưới góc độ luật pháp, hiện chưa có một quy định bắt buộc nào về khả năng phân hủy sinh học của sản phẩm, tuy nhiên, vẫn có các hướng dẫn sử dụng cụm từ “có thể phân hủy sinh học” (và một số logo môi trường khác) để tránh trường hợp chúng bị định hướng sai.

Ở Australia, Đạo luật Thương mại năm 1974 yêu cầu các doanh nghiệp phải cung cấp cho khách hàng thông tin chính xác về hàng hóa và dịch vụ. Các doanh nghiệp sẽ phải đưa ra bằng chứng xác đáng cho những khẳng định về khả năng phân hủy của sản phẩm. Các khẳng định này phải đảm bảo trung thực; thông tin chi tiết về thành phần hoặc quy trình liên quan; sử dụng ngôn ngữ toàn dân; giải thích tầm quan trọng hoặc lợi ích nhưng không được nói quá; và có khả năng chứng minh.

Ở Australia, Ủy bạn Cạnh tranh và Người tiêu dùng (Australian Competition and Consumer Commission – ACCC) từng chỉ điểm một số công ty đưa ra các khẳng định dễ gây nhầm lẫn về khả năng phân hủy sinh học, bao gồm chuỗi siêu thị Woolworths.

Để nhận diện các sản phẩm phân hủy sinh học, trước tiên, cần tìm hiểu các sản phẩm có dán nhãn “có thể phân hủy trong thùng phân ủ gia đình”, và nên nhớ ngay cả những sản phẩm có thể phân hủy công nghiệp thì vẫn có thể bị chôn lấp và nhựa phân hủy sinh học không phân hủy trong môi trường nước biển. Các sinh vật biển như rùa vẫn có thể nhìn nhầm nhựa thành sứa dù chúng được dán nhãn phân hủy sinh học hay không và cuối cùng, phân hủy sinh học không đồng nghĩa với việc có thể tiêu hóa.

Đặc biệt, nếu những bao bì có thể phân hủy sinh học bị vứt bừa bãi, chúng cũng gây nguy hại không kém bao bì thông thường. Và mặc dù sản phẩm nhựa được chứng nhận có thể phân hủy sinh học vẫn tốt hơn những sản phẩm không phân hủy, nhưng chúng cũng không phải là giải pháp tối ưu. Từ chối, tái sử dụng các sản phẩm nhựa khi có thể mới là quyết định sáng suốt.

The Treadingmyownpath.com/BVR&MT (20/10/2018)