Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Delaware (Mỹ) đã phát triển thành công một quy trình giúp chuyển hóa polyolefin thành loại nhiên liệu có thể dùng được cho máy bay và động cơ diesel. Được biết, polyolefin là loại nhựa đa dụng chiếm tới 70% tổng số sản phẩm nhựa được sản xuất ngày nay, bao gồm túi mua sắm, khăn ướt, ly đựng cà phê và các vật dụng dùng một lần. Do cực kỳ khó phân hủy, mà mỗi năm có đến hàng triệu tấn polyolefin còn tồn đọng tại các bãi rác.
Nhựa sinh học do Đại học California, Berkeley phát triển (trái) đã phân hủy sau 3 ngày đặt trong lớp phân trộn tiêu chuẩn (phải).
Để xử lý loại nhựa cứng đầu này, Giáo sư hóa học và phân tử sinh học Dion Vlachos và các cộng sự đã sử dụng phương pháp hydrocracking, một quy trình hóa học chuyển đổi nhiều loại rác nhựa khác nhau thành các phân tử carbon nhỏ hơn chỉ sau vài tiếng xử lý ở nhiệt độ gần 2500C.
Cụ thể, nhóm chuyên gia sử dụng kết hợp hai vật liệu gia dụng phổ biến là chất zeolit (dùng trong sản phẩm làm mềm nước) và các ôxít kim loại hỗn hợp (dùng trong thuốc kháng axít) làm chất xúc tác để kích hoạt phản ứng phá vỡ nhựa. Sau khi các chất xúc tác hoàn thành nhiệm vụ, họ tiến hành ổn định thành phẩm sau xử lý nhiệt bằng cách bổ sung các phân tử hydro, tạo ra hợp chất có thể được sử dụng để chế tạo nhiên liệu dùng cho máy bay phản lực, dầu diesel hoặc dầu nhớt.
Theo nhóm nghiên cứu, toàn bộ quá trình này diễn ra nhanh chóng, không tạo ra carbon và cần ít năng lượng hơn khoảng 50% so với các công nghệ phân hủy khác. Đặc biệt, quy trình vẫn hoạt động trên các loại nhựa khác nhau - ngay cả khi nhựa được trộn lẫn với nhau, nghĩa là sẽ ít tốn công phân loại rác nhựa trước khi xử lý.
Trong nỗ lực tương tự, các nhà nghiên cứu ở Đại học California, Berkeley (Mỹ) vui mừng loan báo họ đã phát triển một loại nhựa dùng một lần mới, có khả năng tự phân hủy sinh học chỉ sau vài tuần.
Để làm được điều này, các nhà khoa học đã nhúng các enzyme có khả năng phân hủy polyester - được bọc bảo vệ bằng một lớp polymer đặc biệt - vào nhựa polyester trong quá trình sản xuất. Chỉ khi tiếp xúc với nước và nhiệt độ thích hợp, lượng enzyme bên trong mới được giải phóng khỏi lớp bọc và “ăn” nhựa để chuyển hóa nó thành axít lactic vốn có thể được dùng nuôi các vi sinh vật trong đất. Lớp bọc enzyme cũng dễ dàng tan rã dưới tia cực tím (tia UV) trong ánh nắng Mặt trời. Đặc biệt, nhựa mới không tạo ra các chất ô nhiễm vi nhựa khi phân hủy, bởi 98% kết cấu sẽ phân hủy thành các phân tử nhỏ.
Về tiềm năng ứng dụng của nhựa sinh học mới, nhóm nghiên cứu cho rằng nó cũng có thể được sử dụng trong keo dán, cho phép một số thiết bị điện tử thông thường có thể dễ dàng được tháo rời và tái sử dụng các bộ phận. Họ hy vọng loại nhựa mới sáng chế có thể đặt một dấu chấm hết cho sự tàn phá môi trường của nhựa dùng một lần. Hiện tại, các túi đựng, đồ dùng và nắp ly bằng nhựa phân loại là “có thể phân hủy” đều không thể bị phân hủy trong quá trình phân hủy bình thường và gây ô nhiễm cho các loại nhựa có thể tái chế khác.
“Mọi người hiện đã sẵn sàng chuyển từ nhựa dùng một lần sang polymer phân hủy sinh học. Nhưng nếu điều đó tạo ra nhiều vấn đề hơn, thì cần xem xét lại. Về cơ bản, chúng tôi đang đi đúng hướng. Chúng tôi có thể giải quyết vấn đề đang tiếp diễn về việc nhựa dùng một lần không thể phân hủy sinh học” - Giáo sư Ting Xu, trưởng nhóm nghiên cứu, nhận xét về loại nhựa mới. |