Loại nhựa mới chứa các phân tử sẽ kích hoạt một phản ứng hóa học khi tiếp xúc với nước. Theo bà Vương Cách Hà (Wang Gexia), kỹ sư hóa học tại Học viện Khoa học Trung Quốc, quy trình này sẽ giúp nhựa phân giải thành các thành phần không độc hại chỉ trong 10 ngày.
Nhựa mới chỉ được đưa vào sử dụng được khoảng 70 năm và đã thay đổi mọi thứ, từ đóng gói, mua sắm đến may mặc. Hầu hết những loại nhựa phổ biến đều mất nhiều năm mới có thể phân hủy hoàn toàn. Trong khi đó, lo ngại về tác động từ nhựa đến mối trường ngày càng tăng.
Con người hiện thải khoảng 10 triệu tấn rác nhựa ra biển mỗi năm, theo các nhà khoa học tại Đại học Georgia, Mỹ.
Rác nhựa sau đó theo các dòng chảy đại dương lan ra toàn cầu và có thể khiến cá voi, cá heo chết ngạt nếu vướng phải.
Các mảnh vỡ còn tồn tại trong hệ tiêu hóa của cá cùng nhiều loại sinh vật biển khác có mặt trong chuỗi thực phẩm, gây đe dọa sức khỏe con người.
“Tuy nhiên, nhiều loại nhựa phân hủy có chứa hợp chất có thể bị phá vỡ bởi vi sinh vật, điển hình là vi khuẩn, có khả năng chuyển hóa chúng. Tự bản thân nước biển cũng có thể giúp phân hủy nhựa”, Vương cho biết.
Nhóm nhà khoa học Trung Quốc thêm vào các hơp chất thủy phân và hòa tan trong nước vào một loại polyester phân hủy sinh học. Quá trình thủy phân sẽ chuyển hóa các phân tử để tạo ra axit, nước và oxy khi nó tiếp xúc với nước, tương tự như khi hòa tan đường.
Hỗn hợp cũng chứa các gốc tự do – nguyên tử hoặc phân tử tích điện – có thể tạo thêm phản ứng hóa học đóng vai trò xúc tác giúp phá hủy nhựa.
Nhóm nhà khoa học Trung Quốc nói họ có thể điều chỉnh kỹ thuật này để sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau như túi mua sắm, dĩa nhựa, thìa nhựa.
“Các nhà khoa học đã dành hàng chục năm để tìm cách chế tạo nhựa phân hủy bằng chôn lấp nhưng gần đây họ mới chuyển sang xem xét ô nhiễm đại dương”, Vương nói.
Bà Vương đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế nhựa phân hủy và dự đoán Trung Quốc sẽ sớm sản xuất 75.000 tấn/năm loại vật liệu này. 4 nhà máy đã được cấp phép để bắt đầu sản xuất.
Chan Wai-kin, giáo sư hóa học chuyên về vật liệu polyme tại Đại học Hong Kong, nói nhựa phân hủy sinh học đã xuất hiện được vài năm nhưng việc sử dụng rộng rãi chất liệu này đã bị chi phí sản xuất cản trở.
“Nói chung, nhựa phân hủy sinh học đắt hơn ít nhất 50% so với nhựa thông thường”, theo Chan. Ngoài chi phí, loại nhựa này cũng chưa chắc có thể sản xuất hàng loạt.
“Quy mô 75.000 tấn vẫn còn khá nhỏ so với lượng nhựa thế giới tiêu thụ mỗi năm – hàng triệu tấn. Nó vượt qua cả khoa học”.
Vương đang tìm kiếm đối tác giúp bà sản xuất nhiều nhựa phân hủy hơn và giá của loại vật liệu này chưa được xác định. Bà thừa nhận công nghệ này có chi phí tương đương với nhựa phân hủy sinh học bằng chôn lấp nhưng quy trình sản xuất sẽ đơn giản hơn.
Bà Vương không lý giải thêm vì lý do bảo mật thương mại. Bà dự định công bố chi tiết nghiên cứu trong một tạp chí hàn lâm khi có bằng sáng chế.
Trước bà Vương, nhóm các nhà khoa học tại Đại học Miền nam Mississippi, Mỹ, cũng nghiên cứu một loại nhựa phân hủy sinh học vào năm 2010. Nó được ứng dụng trên biển, có thể dùng sản xuất các tấm bọc cho hàng hóa cỡ lớn, container thực phẩm và dụng cụ ăn uống. Nghiên cứu được đăng trên Tạp chí Khoa học Polyme Ứng dụng năm 2010.
Hiểm họa từ nhựa thông thường
Nhựa là tên gọi chung cho một nhóm hóa chất cao phân tử mạch carbon – còn gọi là polyme. Có nhiều loại nhựa khác nhau phụ thuộc vào thứ được gắn vào mạch carbon. Ví dụ, túi mua sắm là một loại polymer có tên polyethylene (C2H4)n – mạch carbon với mỗi đơn vị là hai nguyên tử hydro gắn vào một nguyên tử carbon.
Hầu hết nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ còn nhựa sinh học được sản xuất thông qua quá trình lên men vi khuẩn.
Nhựa đã len lỏi vào mọi sản phẩm trong đời sống. “Trong cuộc sống thường nhật, con người khó có thể chạm vào một thứ gì đó không liên quan đến nhựa”, giáo sư Andrew Holmes, Đại học Melbourne, Australia, nói. Nhựa có trong bàn phím, bút, kính mắt, chảo rán, điện thoại, ôtô… thậm chí là cả tiền mặt.
Tuy nhiên, những loại nhựa thường dùng một lần rồi bỏ như túi bóng đang tạo ra rắc rối lớn với môi trường.
Theo một nghiên cứu về ô nhiễm nhựa, khoảng 8 triệu tấn nhựa đã trôi ra đại dương trong năm 2010, 192 quốc gia trên thế giới thải tổng cộng khoảng 275 triệu tấn rác nhựa, nhiều nhất là Trung Quốc, Indonesia, Philippines và Sri Lanka.
“Nói một cách dễ hiểu, lượng rác nhựa chúng ta tạo ra giai đoạn 2017 – 2028 sẽ tương đương với trong giai đoạn từ những năm 1950 đến năm 2017”, theo Holmes. Nhựa có đặc tính lâu bền, khó phân hủy trừ khi bị đốt. “Một số loại nhựa có thể tái chế nhưng không nhiều”.
Tiến sĩ Chris Wilcox, nhóm Đại dương và Khí quyển thuộc cơ quan nghiên cứu khoa học CSIRO của chính phủ Australia, cho biết các loài vật thường dễ vướng vào túi nhựa, bóng bay và dây nhựa.
Nghiên cứu của ông ước tính có khoảng 5.000 – 15.000 con rùa biển bị vướng vào rác nhựa mỗi năm tính riêng ở miền bắc Australia, 90% các con chim biển ăn phải nhựa. Nhựa có thể gây tắc ruột, thậm chí thủng ruột chúng.
Wilcox cho rằng con người cần phải thay đổi hành vi và trở ngại chính là giá nhựa rẻ. Người tiêu dùng có thể gây sức ép buộc các nhà bán lẻ dùng ít nhựa trong quá trình đóng gói.
“Trong nhiều trường hợp, các cá nhân đủ sức tạo ra thay đổi đáng kể tại địa phương hơn là chính quyền và các doanh nghiệp”, theo Wilcox.
