Không chỉ riêng tại thị trường Việt Nam, nhựa sinh học từ cà phê cũng là nguồn nguyên liệu sinh học thân thiện môi trường mà các nhà môi trường theo đuổi và nghiên cứu. Dù xuất phát từ những phương thức sản xuất khác nhau, nhưng chung quy những sản phẩm nhựa sinh học từ cà phê ra đời để trở thành nguồn nguyên liệu thay thế cho nhựa nguyên sinh và bảo vệ môi trường tối ưu hơn.

Tiềm năng phát triển nhựa sinh học từ cà phê trên toàn thế giới
Tiềm năng phát triển nhựa sinh học từ cà phê trên toàn thế giới

Nhựa sinh học từ cà phê là gì?

nhựa sinh học từ cà phê là gì?
Nhựa sinh học từ cà phê là gì?

Hiểu 1 cách đơn giản, nhựa sinh học từ cà phê chính là vật liệu hạt nhựa có sự kết hợp từ nguyên liệu có nguồn gốc thiên nhiên chính là bã cà phê đã qua sử dụng, được chọn lọc và tận dụng để tạo ra một nguyên liệu tái tạo mới. Thông qua các phương thức nghiên cứu, tác động hoặc phối trộn với các nguồn nguyên liệu khác, các nhà nghiên cứu sẽ biến bã cà phê tưởng chừng rất đỗi đơn giản thành một vật liệu sinh học tái tạo có ích cho Trái Đất.

Nhựa sinh học từ cà phê và có khả năng phân huỷ sinh học tối ưu sau 1 khoảng thời gian nhất định, thân thiện và giảm tác động tiêu cực tới môi trường thiên nhiên và con người.

Vì sao bã cà phê được chọn để sản xuất nhựa sinh học?

Theo báo cáo từ Tổ chức Cà phê Quốc tế, có hơn sáu triệu tấn bã cà phê được tạo ra trên khắp thế giới. Vào năm 2012, thống kê từ tạp chí Nông nghiệp và Hóa thực phẩm cho biết hơn một nửa bã cà phê đã qua sử dụng được chuyển đến các bãi chôn lấp. 

Một số trong số chúng được làm phân trộn, trong khi một số khác có thể được đưa vào sử dụng vào một ngày nào đó như vật liệu thu giữ carbon, nhiên liệu sinh học hoặc vật liệu làm đường. Điều đó nói lên rằng hiện nay, hầu hết bã cà phê cuối cùng vẫn bị đổ ở các bãi chôn lấp và lượng cà phê không hề hạn chế mà ngược lại còn là tài nguyên dồi dào để con người tận dụng.

Ngoài ra, một lý do đặc biệt hơn là lượng khí Metan thải ra do cà phê gây ra khi bị đưa đến các bãi chôn lấp và không được xử lý. Trong khi metan là  loại khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh, có khả năng hấp thụ nhiệt nhiều hơn nhiều so với khí cacbonic. Đối với khí quyển, một tấn metan có tác hại lớn gấp 25 lần so với một tấn CO2, nhưng do lượng CO2 trong khí quyển lớn hơn vài nghìn lần so với metan nên CO2 vẫn được coi là tác nhân gây hiệu ứng nhà kính hàng đầu.

bã cà phê được tận dụng làm nguồn nguyên liệu cho nhựa sinh học
Bã cà phê được tận dụng làm nguồn nguyên liệu cho nhựa sinh học

Tuy nhiên, con người chắc chắn ko thể giảm đáng kể việc tiêu thụ cà phê nên lượng khí thải từ bã cà phê vẫn sẽ tiếp tục tăng. Và tận dụng nguồn bã cà phê là nguyên liệu xanh chính là chìa khoá hàng đầu giúp giải quyết phần nào vấn đề này.

Những nguyên liệu nhựa sinh học từ cà phê hiện hũu trên thế giới

1. Yokohama, Nhật Bản: 

Nguồn nguyên liệu nhựa sinh học cà phê tại Nhật bắt nguồn từ nhóm tiến sĩ tại Trường đại học quốc gia Yokohama (YNU), các nhà nghiên cứu của YNU đã nỗ lực xây dựng dựa trên các nghiên cứu về việc tạo ra sợi nano xenlulo từ bã cà phê. Các kết quả nghiên cứu đã được báo cáo trên tạp chí Cellulose vào ngày 1 tháng 4 năm 2020.

Mục tiêu cuối cùng của nhóm nghiên cứu chính là thiết lập một hệ thống tái chế bền vững từ các sợ nano xenlulo trong cà phê. Trong thực trạng hiện này, nhiều quốc gia cũng như nhà hàng và quán cà phê đã cấm nhựa sùng một lần. Nhóm nghiên cứu mong muốn tạo ra một cốc cà phê có khả năng phân huỷ sinh học và các loại ống hút nhờ tận dụng các sợi nano xenlulo từ bã cà phê đã qua sử dụng.

Sợi nano xenluloza từ bã cà phê đã qua sử dụng có thể được sử dụng để làm nhựa sinh học
Sợi nano xenluloza từ bã cà phê đã qua sử dụng có thể được sử dụng để làm nhựa sinh học

Phó Giáo sư Izuru Kawamura: “Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là thiết lập một hệ thống tái chế bền vững với các sợi nano xenlulo của chúng tôi trong ngành cà phê.” 

Để chiết xuất cellulose từ bã cà phê đã qua sử dụng, nhóm nghiên cứu đã sử dụng chất xúc tác có tác dụng oxy hóa và phá vỡ thành tế bào của hạt cà phê. Kết quả là các sợi xenlulo siêu nhỏ có cấu trúc đồng nhất. Và chúng có thể dễ dàng được trộn vào rượu polyvinyl – một loại polymer được sử dụng để sản xuất nhựa phân hủy sinh học – để tạo ra một loại nhựa tổng hợp. Kết quả cho thấy bã cà phê đã qua sử dụng là một chất thay thế khả thi cho gỗ để tạo ra sợi nano xenlulo.

Kawamura cho biết chúng có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu tổng hợp nhựa cho nhiều loại sản phẩm, nhưng sẽ cần nhiều nghiên cứu hơn nữa để phát triển một quy trình khả thi về mặt thương mại.

2. Ly cà phê từ nhựa sinh học cà phê – Đức

Đây là ý tưởng kinh doanh về tận dụng vật liệu cà phê xuất phát từ một start-up tại Berlin, Đức – Kaffeeform. Một trong những doanh nghiệp đã tạo ra những tách cà phê từ bã cà phê tái chế bắt đầu từ năm 2019.

Với sự trợ giúp của dịch vụ chuyển phát nhanh, công ty đã thu gom bã cà phê đã qua sử dụng từ các quán cà phê trên khắp Berlin để tạo ra những chiếc cốc nhựa sinh học từ cà phê thân thiện với môi trường. Được thiết kế để thay thế nhựa có nguồn gốc hóa thạch, vật liệu nhựa sinh học từ cà phê composite, vật liệu sáng tạo này dựa trên nguyên liệu thô tái tạo và không có các chất kết dính từ dầu thô. 

Tất cả các sản phẩm của Kaffeeform đều được sản xuất tại Đức, nguyên liệu sau đó được trộn và tạo hình thành những tách cà phê, được đóng gói và gửi đến các quán cà phê, cửa hàng và khách hàng cuối cùng.

3. Washington, Mỹ

Theo nghiên cứu mới của Đại học bang Washington, một loại nhựa composite sở hữu một phần từ bã cà phê đã qua sử dụng là một vật liệu cứng và thân thiện với môi trường, có thể tận dụng làm nguyên liệu để in 3D.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nhựa sinh học từ cà phê chứa 20% bã cà phê dẻo dai hơn 400% so với nhựa phân huỷ sinh học axit poly-lactic nguyên chất (PLA) được sử dụng phổ biến nhất trong in 3D.

PLA là vật liệu nhựa phổ biến được sử dụng cho nhiều sản phẩm y tế và tiêu dùng, chẳng hạn như trong phân phối thuốc, kỹ thuật mô, bao bì thực phẩm, cũng như để in 3D. Được làm từ tinh bột ngô, nó có thể phân hủy sinh học. Tuy nhiên, khi được sử dụng cho các ứng dụng in 3D, các sản phẩm làm từ PLA thiếu độ bền và dễ bị vỡ. Trên thực tế, các sản phẩm được in 3D hầu như chỉ giới hạn ở việc trở thành đồ chơi, đồ trang sức hoặc mô hình trưng bày.

Nhựa sinh học từ cà phê phối trộn cùng nhựa PLA
Nhựa sinh học từ cà phê phối trộn cùng nhựa PLA

Để phục vụ cho nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu của WSU đã quyết định bổ sung chất bã cà phê vào PLA. Các nhà nghiên cứu đã không sử dụng bã cà phê 1 cách trực tiếp, thay vào đó, họ sử dụng một vật liệu khô và không mùi còn sót lại sau khi dầu cà phê đã được loại bỏ và được sử dụng để sản xuất dầu diesel sinh học.

Sau khi trộn nguyên liệu cà phê của họ với PLA, bã cà phê đã qua sử dụng chiết xuất từ dầu không chỉ có thể làm tăng độ bền khi va đập mà còn làm giảm chi phí của vật liệu in 3D tổng thể.

4. Anh – Vật liệu sinh học từ cà phê trong thiết kế nội thất

Được làm từ bã cà phê thu được từ các cửa hàng cà phê, thương hiệu That’s Caffeine có thể được sử dụng để tạo ra một vài dòng đèn chiếu sáng, đồ nội thất và phụ kiện.

Atticus- người sang lập và nghiên cứu vật liệu cà phê thân thiện môi trường tin rằng các nhà thiết kế có trách nhiệm đối với tương lai của hành tinh chúng ta và hy vọng công việc của anh có tác động toàn cầu đến việc giảm thiểu chất thải và năng lượng trong tương lai.

That’s Caffein là một nguyên liệu độc đáo được tạo ra từ bã cà phê tái chế, vật liệu này mang lại khả năng thiết kế mới và thú vị cho cả các dự án nội thất và ngoại thất. Xuất phát điểm là một dự án tốt nghiệp đại học, That’s Caffein đã chứng minh được mức độ hiểu quả khi được phát triển và áp dụng vào đòi sống. Với tham vong trở thành vật liệu thay thế cho vật liệu xây dựng, that’s Caffein kỳ vọng trở thành vật liệu giúp giảm khí thải CO2 và ít gây hại đến môi trường Trái Đất cũng như môi truòng xung quanh con người.

5. Nhựa sinh học từ cà phê đầu tiên tại Việt Nam – Coffee Bio-composite

nhựa sinh học cà phê
Nguyên liệu nhựa sinh học từ cà phê Coffee Bio-composite

Nguồn gốc:

Ra đời vào đầu năm 2021 sau quá trình nghiên cứu bởi đội ngũ kỹ sư tiến sĩ trong hơn 10 năm, hạt nhựa sinh học từ cà phê mang tên Coffee Bio-composite như một giải pháp cho bài toán môi trường.

Việt Nam là đất nước sản xuất cà phê lớn thứ 2 trên thế giới, đây vừa là thách thức và cũng là lợi thế cho đội ngũ Biopolymer Việt Nam khi phải đặt ra bài toán làm sao để tận dụng nguồn lượng cà phê dồi dào để đưa vào công tác môi trường hiệu quả.

Nhựa sinh học từ cà phê Việt Nam
Phát triển nhựa sinh học từ cà phê Việt Nam

Hiện tại chưa có nhiều doanh nghiệp phát triển vật liệu từ nguồn nguyên liệu tái sinh từ bã cà phê, tại thời điểm này, các sản phẩm nhựa sinh học phổ biến là nhựa sinh học PLA, PBAT, PHA,… làm từ tinh bột ngô, khoai, sắn.

Thành phần

Hạt nhựa sinh học từ cà phê Coffee Bio-composite là sự kết hợp độc đáo từ 60% nguồn bã cà phê được thu gom chọn lọc từ các điểm và chuỗi tiêu thụ cà phê trên toàn quốc. Sau khi phối trộn với các nguyên liệu khác, nhựa sinh học từ cà phê Coffee Bio-composite được chia thành những hạt có kích thước nhỏ, sấy khô và bảo quản nơi khô ráo.

Ứng dụng trong sản xuất

Trong sản xuất, hạt nhựa sinh học từ cà phê Coffee Bio-composite có thể áp dụng cho tất cả các loại máy chạy nhựa truyền thống, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, không cần thay các loại máy mới tốn kém. 

Ngoài ra, hạt nhựa sinh học từ cà phê Coffee Bio-composite có thể ứng dụng vào công nghiệp ép đùn, ép phun và thổi màng để tạo ra các sản phẩm ứng dụng hữu ích thay thế nhựa. Do tính chất thiên nhiên từ bã cà phê rất ưu việt, vật liệu nhựa sinh học từ cà phê có tính chất cứng và độ bền cao, nên có thể ứng dụng được hầu hết các công nghệ sản xuất của nhựa truyền thống.

Sản phẩm ứng dụng:

Sản phẩm ứng dụng của hạt nhựa sinh học từ cà phê có thể phục vụ nhiều ngành hàng khác nhau, hay thậm chí là bất kì sản phẩm nào thay thế được nhựa.

Ứng dụng trong ngành thực phẩm: nhựa sinh học từ cà phê có thể áp dụng để tạo ra cốc, bộ dao muỗng nĩa hay hộp cơm, chén, đĩa,…vv

Các sản phẩm tiêu dùng gia đình và cá nhân: các sản phẩm như bút bi cà phê, lọ đựng mỹ phẩm , bộ đồ dùng nhà tắm,…vv tất cả đều được sản xuất từ nhựa sinh học từ cà phê Coffee Bio-coposite. 

Tiêu dùng xanh cùng các sản phẩm sinh học từ cà phê
Các sản phẩm ứng dụng của nhựa sinh học từ cà phê Coffee Bio-composite

Các sản phẩm có tinh ứng dụng cao, đáp ứng tiêu chí về mặt tính năng mà vẫn thân thiện với môi trường. Phù hợp cho các chuỗi cà phê, nhà hàng, khách sạn hoặc văn phòng làm việc và người tiêu dùng cuối cùng.

Tóm lại, nhựa sinh học từ cà phê đã chứng minh được hiệu quả và những lợi ích mà vật liệu tiềm năng này mang lại cho đời sống con người. Song song với sự phát triển cũng khoa học và công nghệ, nền công nghiệp nhựa sinh học tại Việt Nam và thế giới sẽ luôn có những công trình nghiên cứu và sản phẩm đột phá, giúp góp phần vào nỗ lực bảo vệ môi trường của toàn thế giới.

Chính sách mua hàng

Quý khách vui lòng truy cập vào Website Biopolymer, sau đó nhấn vào mục Liên hệ” và để lại thông tin cần thiết. Đội ngũ Biopolymer chúng tôi sẽ tư vấn các kích cỡ và báo giá trong thời gian sớm nhất.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *