Màng nhựa polyme phân huỷ sinh học được tạo ra từ protein thực vật 100% tự nhiên chính là sáng kiến môi trường được nhắc đến trong một bài báo được xuất bản vào ngày 10 tháng 6 trên tạp chí Nature Communications, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Knowles của Đại học Cambridge.

Màng nhựa polyme phân huỷ sinh học được tạo ra từ protein thực vật
Màng nhựa polyme phân huỷ sinh học được tạo ra từ protein thực vật

Nhựa polyme phân huỷ sinh học tiếp tục trở thành xu hướng

Với những tác động tiêu cực đã và đang tiếp tục diễn ra do tình trạng ô nhiễm nhựa nghiêm trọng trên toàn thế giới, thế giới đã thể hiện nỗ lực của mình thông qua nhiều sản phẩm nhựa polyme phân huỷ sinh học hay còn gọi là nhựa sinh học – các vật liệu thay thế cho nhựa trong tương lai, có nguồn gốc từ thực vật và thiên nhiên, có khả năng phân huỷ và không gây hại đến môi trường.

Đây được đánh giá là 1 trong những giải pháp thiết thực trong thời gian con người thực hiện được các hoạt động giảm sản xuất và giảm tiêu thụ nhựa, nhất là nhựa dùng một lần. Khi hoàn toàn ko có sự tồn tại của nhựa hoặc nhựa chỉ chiếm phần trăm rất ít, lúc này các nguyên liệu nhựa polyme phân huỷ sinh học chính là nhân tố tiềm năng thay thế nhựa, bảo vệ sức khoẻ con người cũng như môi trường Trái Đất.

Tìm hiểu thêm về tac hại của nhựa: Hiểm hoạ từ vi nhựa

Nhựa polyme phân huỷ sinh học tiếp tục trở thành xu hướng trên thế giới
Nhựa polyme phân huỷ sinh học tiếp tục trở thành xu hướng trên thế giới (Nguồn: EuropeanBioplastics)

Kết quả cập nhật dữ liệu thị trường hàng năm của European Bioplastics (EUBP) năm 2020 khẳng định sự tăng trưởng năng động liên tục của ngành nhựa sinh học toàn cầu. “Ngành công nghiệp nhựa polyme phân huỷ sinh học đã vượt qua thành công những thách thức do đại dịch Covid-19 gây ra. Và triển vọng cho nhựa sinh học cũng đầy hứa hẹn khi thị trường toàn cầu được dự đoán sẽ tăng trưởng 36% trong 5 năm tới ”, François de Bie, Chủ tịch Công ty Nhựa sinh học Châu Âu cho biết.

Năng lực sản xuất nhựa sinh học toàn cầu sẽ tăng từ khoảng 2,1 triệu tấn vào năm 2020 lên 2,8 triệu tấn vào năm 2025. Các chất tạo màng sinh học sáng tạo, chẳng hạn như PP gốc sinh học (polypropylene) và đặc biệt là PHAs (polyhydroxyalkanoates) tiếp tục thúc đẩy sự tăng trưởng này. Kể từ khi PHA gia nhập thị trường, thị phần của họ polyme quan trọng này tiếp tục tăng. 

Năng lực sản xuất dự kiến sẽ tăng gần gấp bảy lần trong 5 năm tới. Việc sản xuất axit polylactic (PLA) cũng sẽ tiếp tục phát triển do các khoản đầu tư mới vào các địa điểm sản xuất PLA ở Trung Quốc, Mỹ và châu Âu. Hiện nay, nhựa có thể phân hủy sinh học chiếm gần 60% năng lực sản xuất nhựa sinh học toàn cầu. PHA và PLA có nguồn gốc sinh học, có thể phân hủy sinh học và có nhiều đặc tính vật lý và cơ học.

biopolymer.vn
Bao bì vẫn là lĩnh vực ứng dụng lớn nhất cho nhựa sinh học

Bao bì vẫn là lĩnh vực ứng dụng lớn nhất cho nhựa sinh học với gần 47% (0,99 triệu tấn) tổng thị trường nhựa sinh học vào năm 2020. Dữ liệu cũng xác nhận rằng vật liệu nhựa sinh học đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác và danh mục ứng dụng tiếp tục đa dạng hóa . Các phân khúc, chẳng hạn như hàng tiêu dùng hoặc các sản phẩm nông nghiệp và làm vườn, tiếp tục tăng tỷ trọng tương đối của chúng.

Với quan điểm phát triển năng lực khu vực, châu Á vẫn là một trung tâm sản xuất chính với hơn 46% nhựa sinh học hiện đang được sản xuất ở đó. Hiện tại, một phần tư năng lực sản xuất các loại nhựa polyme phân huỷ sinh học được đặt tại Châu Âu. Tỷ lệ này được dự đoán sẽ tăng lên 28% vào năm 2025.

Sáng kiến mới với màng nhựa polyme phân huỷ sinh học chiết xuất từ protein thực vật

màng nhựa polyme phân huỷ sinh học
Màng nhựa polyme phân huỷ sinh học

Màng nhựa polime phân huỷ sinh học được làm hoàn toàn từ protein thực vật có thể có nguồn gốc là sản phẩm phụ của ngành nông nghiệp, vật liệu tạo thành có khả năng phân huỷ trong tự nhiên sau khi sử dụng như bất kỳ chất thải tự nhiên nào và đặc biệt hơn là không để lại chất ô nhiễm.

Tuy rằng chứng năng của vật liệu này phù hợp để tạo ra nhựa thông thường nhưng cấu tạo sẽ không giống hoàn toàn nhự polyme truyền thống gốc dầu, vậy nên màng nhựa polyme phân huỷ sinh học không có tính bền và dẻo dai linh hoạt như nhựa truyền thống gốc dầu mỏ.


Nghiên cứu cho thấy các nhà khoa học có thể kết hợp các protein thực vật với nhau một cách hoàn hảo để cấu trúc cuối cùng gần giống với cấu trúc tơ nhện. Bước đột phá đánh dấu điểm đặc biệt trong nghiên cứu này chính là lần đầu tiên những cấu trúc này được thể hiện trong một vật liệu có nguồn gốc từ protein thực vật chứ không phải từ nguyên liệu hoá thạch.


Thông qua một quá trình có sự góp mặt axit axetic và nước, siêu âm và nhiệt, các protein thực vật được biến đổi theo cách tiết kiệm năng lượng bằng cách sử dụng các thành phần bền vững, dễ dàng kiếm được.


Các nhà nghiên cứu sản phẩm màng nhựa polyme phân huỷ sinh học này tại trường đại học Cambridge đã thương mại hóa công nghệ này, nhằm mục đích phát triển các ứng dụng từ nghiên cứu để tạo ra các sản phẩm thay thế các loại nhựa sử dụng một lần, bao gồm màng bao bì, gói được tìm thấy trong các sản phẩm chăm sóc gia đình và cá nhân cũng như các loại túi nhựa mua hàng, vận chuyển.

Các nhà khoa học đã lấy cảm hứng từ tơ của nhện, loại tơ này bền hơn thép nhưng có liên kết phân tử yếu, có nghĩa là nó có thể bị phá vỡ dễ dàng. Họ đã tìm cách tìm hiểu các khối cấu tạo của hiện tượng tự nhiên này, với mục đích tạo ra một loại vật liệu có cùng tính chất phân tử.

Giáo sư Tuomas Knowles, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Một trong những bước đột phá quan trọng là chúng tôi có thể cung cấp sản phẩm nhựa polymer phân huỷ sinh học trên quy mô lớn, và sản phẩm này có thể thay thế nhựa trong các ứng dụng rất cụ thể. Chúng tôi đã chứng minh rằng sản phẩm này có thể giải quyết vấn đề nhựa sử dụng một lần.”

công nghệ ứng dụng màng nhựa polyme phân huỷ sinh học được thương mại hoá
Công nghệ ứng dụng màng nhựa polyme phân huỷ sinh học được thương mại hoá

Tiến sĩ Marc Rodriguez Garcia, đồng tác giả của bài báo và Trưởng bộ phận Nghiên cứu của Xampla cho biết: “Thật ngạc nhiên khi nhận ra rằng một khám phá bạn thực hiện trong phòng thí nghiệm có thể có tác động lớn đến việc giải quyết một vấn đề toàn cầu. Về cơ bản, đó là lý do tại sao chúng tôi đang làm điều này – chúng tôi thực sự yêu thích khoa học, nhưng chúng tôi cũng muốn làm điều gì đó có ý nghĩa để giải quyết vấn đề tràn ngập rác thải nhựa ”.

Sian Sutherland, Đồng sáng lập của nhóm chiến dịch quốc tế A Plastic Planet cho biết: “Đây là một bước đột phá lớn đối với tất cả những người phản đối, những người muốn khôi phục hiện trạng và vẫn coi việc tái chế là câu trả lời cho cuộc khủng hoảng nhựa.



Hy vọng rằng sản phẩm màng nhựa polymer phân huỷ sinh học mới được tạo ra từ protein thực vật sẽ là một bước tiền mới đánh dấu nhiều thay đổi trong nỗ lực chống nhựa của thế giới.

Nguồn: bioplasticsmagazine.com

Trả lời

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