EnglishLàm kem vani từ việc tái chế rác thải nhựa? Nghe tên gọi có vẻ kém hấp dẫn nhưng đây lại chính là phương pháp mới mà các nhà khoa học đã tìm ra để chuyển rác thải nhựa thành hương liệu vani có thể đưa vào sử dụng để sản xuất kem – loại thực phẩm quen thuộc với con người.
Mới đây, theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí khoa học Green Chemistry ngày 10 tháng 6, các nhà khoa học đã tìm ra một cách tiếp cận sáng tạo trong tái chế rác thải nhựa để góp phần chống lại cuộc khủng hoảng ô nhiễm nhựa toàn cầu, không những vậy nhóm nghiên cứu còn tạo ra một công trình nghiên cứu “ngọt ngào” hơn ngoài dự đoán.
Thực trạng tái chế rác thải nhựa trên thế giới
Trong 50 năm qua, Việc sử dụng nhựa đã tăng lên liên tục, Chương trình Môi trường Liên hợp quốc ước tính rằng mọi người sử dụng tới 10 triệu túi nhựa mỗi phút trên toàn thế giới.
Tác động của nhựa đối với môi trường rõ rệt đến mức chúng ta có thể thất ở bất cứ đâu trên đất liền hoặc đại dương. Bằng chứng là có khoảng 8 triệu tấn rác thải nhựa đổ vào đại dương mỗi năm và đến năm 2050, lượng nhựa đó sẽ nhiều hơn tất cả các loài cá trong đại dương.
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ cho biết , các bãi rác của Mỹ đã tiếp nhận 27 triệu tấn nhựa vào năm 2018 và chỉ 8,7% lượng nhựa được tái chế trong cùng năm đó .
Stephen Wallace, một trong những người tham gia vào quá trình nghiên cứu chia sẻ rằng: “Công việc của chúng tôi thách thức nhận thức về việc nhựa là một chất thải có vấn đề và thay vào đó thể hiện việc sử dụng nó như một nguồn carbon mới để tạo ra các sản phẩm giá trị cao.”
Vanillin – Nguyên liệu có thể chiết xuất từ nhựa
Vanillin được biết đến là thành phần chính được chiết xuất từ trái vani, nguyên liệu này được sử dụng phổ biến trong việc tạo mùi hương khi chế biến thực phẩm, và quen thuộc nhất là các loại kem.
Để đáp ứng nhu cầu về vanillin từ trái vani và giảm thiểu lượng rác thải do ô nhiễm nhựa, các nhà nghiên cứu đang tái chế rác thải nhựa bằng cách chuyển thành hương liệu vani bằng cách sử dụng một loại vi khuẩn biến đổi gen. Nghiên cứu này được xem là cột mốc đánh dấu nghiên cứu đầu tiên lần đầu tiên các nhà nghiên cứu tạo ra một hợp chất hóa học “có giá trị” từ việc tái chế rác thải nhựa.
Theo báo cáo từ Independent, Là một loại gia vị được ưa chuộng và yêu thích ở mọi nơi, vani có giá trị thị trường dự đoán đạt 724,5 triệu USD vào năm 2025 khi nhu cầu tăng nhanh.
Vanillin là thứ mang lại cho vani hương thơm ngọt ngào đặc trưng và hương vị mạnh mẽ. Vanillin được tìm thấy trong nhiều mặt hàng khác nhau, bao gồm các sản phẩm sữa, nước ngọt và mỹ phẩm .
Thông thường, hợp chất hóa học được chưng cất từ chiết xuất của đậu vani. Tuy nhiên, nguyên liệu này cũng có thể được chế tạo bằng phương pháp tổng hợp. 85% vani trên thế giới được tổng hợp từ nhiên liệu hóa thạch trong một quy trình gồm hai bước. Vanillin được sản xuất nhân tạo để đáp ứng nhu cầu mà nguồn cung cấp đậu vani không thể đáp ứng được.
Quá trình tái chế rác thải nhựa để tạo ra nguyên liệu vanillin
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các enzym có thể phân hủy các chai nhựa làm từ polyethylene terephthalate (PET) thành axit terephthalic (TA). Dựa trên phát hiện này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một biến tính của vi khuẩn Escherichia coli để chuyển axit thành vanillin.
Nhóm nghiên cứu đã trộn một loại nước dùng có chứa vi khuẩn E. coli và axit terephthalic đã được thiết kế kỹ thuật ở nhiệt độ 98,6 độ F trong một ngày. Hỗn hợp đã chuyển đổi 79% axit terephthalic thành vanilin. Bởi vì cả hai hợp chất hóa học tương tự nhau, vi khuẩn có thể dễ dàng biến đổi axit thành vanilin. Vi khuẩn chỉ cần thực hiện một vài thay đổi đối với số lượng nguyên tử hydro và oxy liên kết với vòng cacbon của axit.
Đối với các nghiên cứu trong tương lai, các nhà nghiên cứu đang xem xét cách họ có thể sử dụng vi khuẩn để tăng lượng axit terephthalic (TA) chuyển đổi thành vanillin và mở rộng quy trình để có thể chuyển đổi nhiều lượng nhựa hơn thời điểm hiện tại.
Ý nghĩa của công trình nghiên cứu tái chế rác thải nhựa
Nghiên cứu cho biết phương pháp nghiên cứu mới là một động lực kinh tế mạnh mẽ do nhựa mất 95% giá trị sau một lần sử dụng, gây thiệt hại 110 tỷ USD cho thị trường toàn cầu mỗi năm. Đẩy nhanh công tác tái chế rác thải nhựa, ứng dụng được nhều cho đời sống con người.
Sử dụng vi khuẩn để biến nhựa phế thải có hại cho môi trường thành một phân tử có ích và là sản phẩm quan trọng với các ứng dụng rộng rãi trong mỹ phẩm và thực phẩm là một minh chứng tuyệt vời về hóa học xanh.
Hiện tại các nhà nghiên cứu đang xem xét cách họ có thể sử dụng vi khuẩn để tăng lượng TA chuyển đổi thành vanillin và mở rộng quy trình để có thể chuyển đổi nhiều lượng nhựa hơn tại một thời điểm, báo.
Hy vọng rằng những phát minh mang giá trị cao này có thể phát triển nhiều hơn và đưa vào áp dụng rộng rãi trên toàn cầu, giúp con người giải quyết gánh nặng về ô nhiễm môi trường.
Liên hệ Biopolymer
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.
Nguồn: smithsonianmag.com