EnglishNhựa sinh học làm từ tảo là một khám phá mang tính bước ngoặt trong ngành nhựa sinh học. Bởi bản thân tảo đã là một loài sinh vật rất đặc biệt, có thể kể đến như khả năng sử dụng các polyme trong nhựa truyền thống làm nguồn cacbon bằng cách phân hủy loại vật liệu này thông qua hệ thống độc tố hoặc enzyme của vi tảo. Mặt khác, nhựa sinh học có nguồn gốc từ tảo cũng đặc biệt không kém khi sở hữu các tính chất giống hệt như vật liệu nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ, nhưng với khả năng phân hủy sinh học vượt trội.
Chính những đặc tính tuyệt vời của tảo đã biến chúng trở thành ứng cử viên sáng giá cho vị trí thay thế các loại nhựa hóa thạch và thay đổi cục diện tiêu cực mà loại nhựa này để lại. Đây chính là cuộc đua với thời gian khi năng lực sản xuất nhựa toàn cầu đã tăng từ 245 triệu tấn vào năm 2008 lên khoảng 359 triệu tấn vào năm 2018, và dự kiến sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2050, chiếm 1/5 lượng tiêu thụ dầu mỏ toàn cầu.
>>> Tìm hiểu thêm tại: NHỰA SỬ DỤNG MỘT LẦN – TÁC NHÂN GÂY RA KHỦNG HOẢNG MÔI TRƯỜNG KÉP
Nếu thành công trong cuộc đua trên, nhựa sinh học làm từ tảo có thể là chìa khóa để biến ngành công nghiệp sản xuất nhựa từ việc là nguồn phát thải khí CO2 thành kẻ hủy diệt loại khí nhà kính này và gỡ bỏ dần các hậu quả nặng nề mà nhựa gốc dầu đã đặt lên hệ sinh thái và sức khỏe con người.
1. Cách nhựa sinh học làm từ tảo được tạo ra.
Có rất nhiều loại vật liệu cơ bản có thể dùng để sản xuất nhựa sinh học được tạo ra bởi tảo. Trong đó quan trọng nhất là carbohydrate và hydrocarbon. Theo như dự án nghiên cứu của Liên minh Châu Âu (EU) kết hợp với Wageningen UR, thì hydrocarbon là hợp chất chỉ duy nhất được sản xuất bởi tảo xanh phát triển chậm braunii, tính đến thời điểm hiện tại theo phát hiện của các nhà khoa học.
Loại tảo này sẽ sản xuất và bài tiết các hợp chất trên ra môi trường. Sau đó, bằng các công nghệ mới, các hợp chất này sẽ được chiết xuất và để lại nguyên vẹn môi trường cho tảo phát triển khỏe mạnh. Cuối cùng, những hóa chất này được chuyển hóa thành nhựa sinh học để thay thế nhựa làm từ dầu mỏ.
Ngoài ra, 2 nhà khoa học Hà Lan là Eric Klarenbeek và Maartje cũng đã tìm ra cách riêng để sử dụng các sản phẩm từ tảo làm nguyên liệu sản xuất nhựa sinh học. Họ phát hiện ra rằng trong quá trình tảo lấy khí này ra khỏi khí quyển và biển và biến các phân tử carbon thành tinh bột thông qua quá trình quang hợp, giải phóng các phân tử oxy vào khí quyển dưới dạng sản phẩm phụ.
Cụ thể, quy trình sản xuất bắt đầu với việc thu hoạch vi tảo và sấy khô chúng để tán thành bột. Sau đó, loại bột này sẽ được kết hợp với một loại polyme sinh học khác với vai trò làm chất kết dính và một vài chất phụ gia tự nhiên khác, với công thức chính xác là một bí mật. Cuối cùng, hỗn hợp này sẽ được xử lý ở dạng sợi để in 3D bằng máy đùn. Kết quả là với loại polyme này, mọi sản phẩm nhựa đều có thể được in 3D từ chai dầu gội đầu đến bộ dụng cụ bàn ăn hoặc thùng rác.
2. Lợi ích độc đáo nhựa sinh học làm từ tảo dành tặng con người.
Lợi ích quan trọng nhất mà loại vật liệu nhựa này đem đến chính là khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn – 100% vật liệu sẽ hoàn toàn biến mất mà không để lại sự thay đổi tiêu cực nào cho môi trường. Đặc điểm này hoàn toàn trái ngược với các loại nhựa có nguồn gốc dầu mỏ mà thường mất từ 500 đến vài nghìn nghìn năm để có thể phân hủy hoàn toàn. Khả năng này xuất phát từ việc nhựa sinh học làm từ tảo có thể chứa đến 100% là nguyên liệu thực vật.
Bên cạnh đó, không giống như nhiều loại nhựa sinh học có nguồn gốc từ các loại cây lương thực như bột bắp, đường,… mà cần tiêu tốn rất nhiều nguồn lực để nuôi trồng và thậm chí phát thải ngược ra môi trường rất nhiều khí Cacbon Dioxit và hóa chất. Cụ thể, việc nuôi cấy vi tảo có một số lợi thế so với nuôi trồng thông thường:
- Môi trường sinh trưởng của tảo thường là biển nên không cần đất nông nghiệp, do đó không có sự cạnh tranh về thức ăn hoặc đất canh tác.
- Vi tảo có năng suất cao hơn nhiều trên mỗi ha.
- Tảo có thể phát triển trên các chất dinh dưỡng là chất thải như nước thải và CO2.
Cuối cùng, do không được sản xuất từ cây lương thực và sử dụng nước ngọt, nên tảo sẽ không tạo ra gánh nặng lên an ninh lương thực toàn cầu và vấn đề thiếu nước sạch. Do đó, đất canh tác và nước ngọt chỉ có thể được sử dụng để phục vụ con người, trong khi biển sẽ là nơi sản xuất nhựa sinh học nhờ tảo.
3. Ứng dụng của nhựa sinh học làm từ tảo vào thực tế.
Túi nhựa có thể ăn được.
Túi nhựa từ tảo biển có thể phân hủy sinh học, thậm chí có thể ăn được do Notpla, công ty khởi nghiệp có trụ sở tại London sản xuất, đã chọn cách sử dụng tảo từ miền bắc nước Pháp để sấy khô và nghiền thành bột, trải qua quá trình xử lý để biến thành chất sệt và dính. Chất sệt này khi khô lại sẽ trở thành vật liệu giống như nhựa với khả năng phân hủy sinh học trong 4-6 tuần.
Ngoài ra, hãng này cũng đang nghiên cứu ứng dụng nhựa sinh học làm từ tảo vào sản xuất các loại bao bì mới cho thức ăn, nước uống, quần áo và những vật dụng khác.
Một công ty khác tại Indonesia là Evoware cũng tạo ra một loại bao bì ăn được và phân huỷ sinh học 100% từ tảo biển và có thể hoà tan trong nước ấm. Các loại bao bì này gần như không mùi, không vị, không chất bảo quản, hoà tan được trong nước ấm và chứa các dưỡng chất như xơ, vitamin và khoáng chất. Sản phẩm cũng có thể in lên và thậm chí ép nhiệt.
Chai nước có thể ăn được.
Ari Jonsson, một sinh viên của Học viện Nghệ thuật Iceland đã chế tạo ra những chai nước làm từ tảo biển. Ưu điểm của sản phẩm này là không chỉ đông đặc ở nhiệt độ dưới 40 độ C mà còn không bị vi sinh vật phân hủy làm biến tính.
Quy trình sản xuất nhứa sinh học làm từ tảo biển cho chai nhựa bắt đầu bằng việc trộn bột tảo cùng với nước, khi hỗn hợp đạt được độ kết dính giống như thạch thì tăng thêm nhiệt độ trước khi đổ chúng vào khuôn lạnh.
Khuôn có hình chai nước được đặt trong thùng đá. Sau khi chai nước đã hình thành để chúng ở trong môi trường đá lạnh rồi mới đem ra sử dụng. Chai nước này sẽ giữ nguyên hình dạng của nó cho đến khi lượng nước trong chai cạn dần và quá trình tự phân hủy của nó bắt đầu. Sản phẩm cũng có nhược điểm cần được cải tiến là độ bền vì vẫn còn dễ bị rách, thủng.
Sản xuất giày dép và quần áo từ tảo biển và nhựa tái chế
Ý tưởng này được phát triển bởi Quỹ Renovare và công ty Plastic Oceans tại Mexico. Tảo biển sargasso sẽ được mài nhỏ sao cho nó có thể bám vào sợi vải để tạo ra đế giày.
Mỗi cặp đế giày sẽ chứa 100 gram tảo sargassa. Và với năng suất sản xuất hiện tại, thì mỗi năm công ty có thể sử dụng đến 24 tấn rong biển loại này. Bên cạnh đó, trong sản xuất mỗi cặp đế giày còn sử dụng 5 chai nhựa 600ml, tương đương khoảng 36 tấn nhựa mỗi năm.
>>> Tìm hiểu thêm khả năng ứng dụng của nhựa sinh học từ bã cà phê tại: 5 ỨNG DỤNG TỪ HẠT NHỰA SINH HỌC COFFEE BIO-COMPOSITE VIỆT NAM
3. 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.