Nhựa làm từ đường giúp giảm ô nhiễm vi nhựa

Tại phòng thí nghiệm của CJ Biomaterials ở Massachusetts, Mỹ, các kỹ thuật viên biến những hạt polymer nhỏ thành nĩa, ống hút và màng đóng gói thực phẩm. Đặc tính của vật liệu gần giống nhựa truyền thống nhưng có khả năng phân hủy trong thời gian ngắn thay vì tồn tại hàng chục năm.

Thành phần chính của vật liệu là polyhydroxyalkanoate (PHA), loại nhựa sinh học tự nhiên do vi sinh vật tạo ra từ đường.

Quá trình sản xuất bắt đầu bằng việc cung cấp đường cho vi sinh vật. Chúng chuyển hóa đường và tích lũy PHA làm nguồn năng lượng. Công ty sau đó thu PHA, chế biến thành hạt và bán cho các nhà sản xuất để nung chảy, tạo thành sản phẩm.

Sản phẩm sau khi sử dụng được đưa vào môi trường ủ phân, vi sinh vật tiếp tục sử dụng PHA làm nguồn thức ăn và phân giải vật liệu. Theo CJ Biomaterials, quá trình phân hủy có thể hoàn tất trong vòng 6 tháng.

CJ Biomaterials hướng công nghệ tới những sản phẩm nhựa dùng một lần hoặc khó tái chế khi dính thức ăn. Với hộp đựng thực phẩm bằng nhựa thông thường, người dùng thường phải tách thức ăn thừa trước khi xử lý. Hộp làm từ nhựa sinh học có thể ủ phân có thể được xử lý cùng chất thải thực phẩm.

Phòng thí nghiệm của công ty hiện trưng bày nhiều sản phẩm thử nghiệm và thương mại như dao nĩa, ống hút, cốc phủ vật liệu sinh học, túi đựng thực phẩm đông lạnh, khay sushi và hộp mì.

Các sản phẩm không tự phân hủy trong thời gian bảo quản bởi quá trình này cần có vi sinh vật và những điều kiện môi trường phù hợp.

CJ Biomaterials thuộc CJ Group, tập đoàn Hàn Quốc có quy mô 32 tỷ USD. Công ty sản xuất PHA tại nhà máy ở Pasuruan, Indonesia, từ năm 2022.

Tiềm năng của vật liệu phân hủy từng được Viện 5 Gyres, tổ chức nghiên cứu ô nhiễm vi nhựa tại Mỹ, kiểm tra trong môi trường thực tế.

Các nhà nghiên cứu thử nghiệm 22 sản phẩm gồm nhựa truyền thống, vật liệu sinh học, vật liệu phân hủy cùng những lựa chọn như giấy và tre tại Florida, California và Maine.

Sau 64 tuần, nhiều sản phẩm phân hủy sinh học đã biến mất hoặc xuất hiện vết rỗ, nứt khi cấu trúc bị phá vỡ. Trong khi đó, nhựa sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch vẫn tồn tại.

Marcus Eriksen, đồng sáng lập Viện 5 Gyres, cho biết chiếc thìa nhựa tổng hợp gần như không thay đổi sau thời gian đặt trong đại dương, trong khi những chiếc thìa làm từ vật liệu phân hủy chỉ còn lại rất ít.

“Vật liệu phân hủy nên được ưu tiên, đặc biệt đối với bao bì. Nếu không thay đổi, chúng ta sẽ khiến toàn bộ sinh quyển tràn ngập vi nhựa và nhựa nano”, ông cảnh báo.

Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (WWF) cũng coi nhựa nguồn gốc sinh học là một trong những giải pháp có thể giúp giảm ô nhiễm và sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Thượng nghị sĩ Mỹ Jeff Merkley cũng đánh giá nhựa sinh học là một lựa chọn tiềm năng, nhưng cho rằng cần thêm dữ liệu về cách chúng phân hủy cũng như tác động tới hệ sinh thái và sức khỏe.

Theo European Bioplastics, nhựa nguồn gốc sinh học chỉ chiếm khoảng 0,5% trong hơn 400 triệu tấn nhựa được sản xuất trên toàn cầu mỗi năm. Sản lượng được dự báo tăng gấp đôi vào năm 2030.

Giá thành cao hơn nhựa truyền thống là một trong những trở ngại. Hạ tầng xử lý cũng chưa phổ biến, trong khi một số cơ sở ủ phân từ chối tiếp nhận nhựa sinh học. Do hình thức gần giống nhựa thông thường, hai loại cũng dễ bị phân loại nhầm.

Một số tổ chức môi trường còn cho rằng vật liệu sinh học vẫn duy trì thói quen sử dụng sản phẩm một lần, thay vì giải quyết tận gốc lượng rác thải. Việc sử dụng đất nông nghiệp để trồng cây làm nguyên liệu sản xuất nhựa thay vì thực phẩm cũng gây tranh luận.