Các nhà nghiên cứu tại Đại học California – San Diego đã tạo ra một loại nhựa có nguồn gốc thực vật, có khả năng phân hủy sinh học.
Theo Daily Mail (Anh), một loại nhựa polymer mới – còn gọi là nhựa sinh học – được phát triển từ tảo. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng 97% lượng nhựa này phân hủy sinh học tại các bãi chôn lấp chỉ sau 200 ngày. Trong khi đó, chỉ có 35% nhựa truyền thống có thể phân hủy trong cùng khoảng thời gian.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một giải pháp thay thế nhựa để tạo ra vi nhựa (hình trên). (Ảnh: Shutterstock).
Đặc biệt, loại nhựa mới này sẽ không bị phân hủy thành hạt vi nhựa gây ung thư.
Vi nhựa là những hạt nhựa cực nhỏ được tìm thấy trong các sản phẩm nhựa thông thường và đã được tìm thấy trong động mạch, phổi và nhau thai của con người. Hạt vi nhựa có thể mất từ 100 đến 1.000 năm để phân hủy.
Michael Burkart, giáo sư hóa học và hóa sinh tại Đại học California – San Diego và đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Chúng ta mới bắt đầu hiểu được ý nghĩa của vi hạt nhựa. Chúng tôi đang cố gắng tìm kiếm vật liệu thay thế cho những vật liệu hiện có và đảm bảo những vật liệu thay thế này sẽ phân hủy sinh học khi hết thời gian sử dụng thay vì tích tụ trong môi trường. Nhưng điều đó không hề dễ dàng”.
Nhóm đã khởi động dự án bằng cách nghiền các polyme có nguồn gốc thực vật thành các vi hạt và sử dụng ba công cụ đo lường để kiểm tra xem vi khuẩn trong hỗn hợp có làm phân hủy vật liệu hay không.
Các nhà khoa học đã sử dụng phép đo hô hấp để kiểm tra lượng carbon dioxide (CO 2 ) được giải phóng khi vật liệu phân hủy. Kết quả cho thấy vật liệu tuân thủ 100% tiêu chuẩn ngành về khả năng phân hủy sinh học.
Tiêu chuẩn ngành về khả năng phân hủy sinh học là sản phẩm phải phân hủy ít nhất 90% trong vòng 6 tháng.
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu so sánh hạt vi nhựa từ tảo với hạt vi nhựa từ dầu mỏ bằng phương pháp tuyển nổi nước – công nghệ tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) không hòa tan và có khả năng tự lắng kém. ra khỏi chất lỏng.
Vì nhựa nổi nên chúng có thể dễ dàng tách ra khỏi nước. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm cả hai loại nhựa sau khoảng thời gian 90 và 200 ngày, nhưng khi kết thúc thử nghiệm, gần như toàn bộ vi nhựa làm từ dầu mỏ đã được thu hồi.
Trong khi đó, các nhà nghiên cứu chỉ thu hồi được 32% vi nhựa có nguồn gốc thực vật sau 90 ngày và 3% sau 200 ngày, nghĩa là 97% vật liệu thử nghiệm có khả năng phân hủy sinh học.
Bước cuối cùng là phát hiện sự hiện diện của các monome – những hạt nhỏ tạo nên nhựa – để xác minh rằng polyme đã phân hủy trở lại nguyên liệu thực vật ban đầu được sử dụng để tạo ra nó.
Thời gian phân hủy của nhựa sinh học mới và nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ. (Ảnh: Daily Mail).
Ông Stephen Mayfield – đồng tác giả nghiên cứu, Giáo sư Trường Khoa học Sinh học và đồng sáng lập Algenesis – cho biết vật liệu này là loại nhựa đầu tiên được chứng minh không tạo ra hạt vi nhựa khi sử dụng.
“Đây không chỉ là một giải pháp bền vững cho vòng đời sản phẩm cuối cùng và các bãi chôn lấp tràn ngập của chúng tôi. Đây thực sự là loại nhựa an toàn cho sức khỏe ”, ông nói.
Nghiên cứu mới đánh dấu một bước tiến quan trọng trong nỗ lực loại bỏ các hạt vi nhựa độc hại ra khỏi môi trường – có thể gây ra các cơn đau tim, một số bệnh ung thư, các vấn đề về sinh sản và chứng mất trí nhớ.
Một số nhà nghiên cứu và chuyên gia y tế công cộng cũng bày tỏ lo ngại rằng việc tiếp xúc với vi nhựa có thể khiến trẻ sinh ra bị nhẹ cân.
Gần đây, hạt vi nhựa đã thu hút rất nhiều sự chú ý của dư luận khi các nhà khoa học phát hiện ra chúng thường tồn tại phổ biến trong đời sống hằng ngày của con người. Những hạt nhỏ này cũng được tìm thấy ở hầu hết mọi nơi trên thế giới – từ nơi sâu nhất trên hành tinh, rãnh Mariana, đến đỉnh núi Everest.
Năm 2016, ba giáo sư tại Đại học California – San Diego đã biến tảo thành nhiên liệu để theo đuổi mục tiêu tạo ra những đôi giày có khả năng phân hủy sinh học đầu tiên.
Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc tạo ra loại nhựa polyme từ tảo có tên TPU-FC1 và cho ra mắt đế giày polyurethane phân hủy sinh học đầu tiên được làm từ dầu tảo hóa thạch vào năm 2022.
Nhựa làm từ dầu tảo hóa thạch có thể trở thành lựa chọn tốt nhất cho các sản phẩm phân hủy sinh học trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu cũng tiết lộ rằng họ đã hợp tác với một nhóm kỹ thuật để sử dụng nhựa sinh học mới trong sản xuất vỏ điện thoại di động.
- 6 siêu vật liệu có thể thay đổi thế giới
- Nhựa sinh học – công nghệ của tương lai
- Nhựa sinh học từ thực vật an toàn với môi trường
