Nhựa phân hủy sinh học được quảng cáo là một trong những giải pháp cho vấn đề ô nhiễm nhựa đang hoành hành trên thế giới, nhưng"&có thể phân hủy ngày nay; túi nhựa, bộ đồ ăn và nắp cốc sẽ không phân hủy trong quá trình ủ phân thông thường, và sẽ gây ô nhiễm cho các đồ tái chế khác. Nhựa gây rắc rối cho người tái chế. Hầu hết các loại nhựa có thể phân hủy chủ yếu được làm từ polyester được gọi là axit polylactic (PLA), cuối cùng được chôn lấp và tuổi thọ của nó dài như nhựa vĩnh cửu.
Các nhà khoa học tại Đại học California, Berkeley hiện đã phát minh ra một phương pháp giúp những loại nhựa có thể phân hủy này dễ phân hủy hơn. Chúng có thể bị phân hủy trong vòng vài tuần chỉ với hệ thống sưởi và nước, giải quyết một vấn đề khiến ngành công nghiệp nhựa và các nhà môi trường bối rối. Ting Xu, giáo sư tại Khoa Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu và Khoa Hóa học tại Đại học California, Berkeley, cho biết:" Mọi người hiện đã sẵn sàng chuyển sang sử dụng polyme phân hủy sinh học để xử lý nhựa sử dụng một lần, nhưng nếu hóa ra là nó gây ra nhiều vấn đề hơn mức đáng có, Sau đó, chính sách có thể bị thoái lui, và bây giờ, chúng ta có thể giải quyết vấn đề tiếp tục của nhựa dùng một lần không thể phân hủy sinh học." Xu là tác giả chính của bài báo mô tả quá trình này, sẽ xuất hiện trên tạp chí Nature tuần này.
Về mặt lý thuyết, công nghệ mới này có thể áp dụng cho các loại nhựa polyester khác và có thể tạo ra các hộp nhựa có thể phân hủy. Các thùng chứa này hiện được làm bằng polyethylene, một loại polyolefin không bị phân hủy. Xu tin rằng nhựa polyolefin được chuyển đổi tốt nhất thành các sản phẩm có giá trị cao hơn là phân trộn. Anh ấy đang nghiên cứu cách chuyển nhựa polyolefin tái chế thành tái sử dụng.
Quy trình mới liên quan đến việc nhúng các enzym ăn polyester vào quy trình sản xuất nhựa. Các enzym này được bảo vệ bởi một lớp phủ polyme đơn giản để ngăn các enzym không bị liên kết và trở nên vô dụng. Khi tiếp xúc với nhiệt và nước, enzyme thoát ra khỏi gói polyme của nó và bắt đầu phân hủy polyme nhựa thành các bộ phận thành phần của nó. Trong trường hợp axit polylactic, nó bị khử thành axit lactic, có thể là vi sinh vật đất trong phân trộn. Cung cấp dinh dưỡng. Lớp phủ polyme cũng sẽ bị phân huỷ.
Quá trình này loại bỏ vi nhựa, là sản phẩm phụ của nhiều quá trình phân hủy hóa học và bản thân chúng là một chất gây ô nhiễm. Có tới 98% chất dẻo được sản xuất bằng công nghệ của Xu' sẽ phân hủy thành các phân tử nhỏ. Một trong những đồng tác giả của nghiên cứu, Aaron Hall, một cựu nghiên cứu sinh tại Đại học California, Berkeley, đã thành lập một công ty để phát triển hơn nữa những loại nhựa có thể phân hủy sinh học này.
Nhựa được thiết kế để không bị phân hủy trong quá trình sử dụng bình thường, nhưng điều này cũng có nghĩa là chúng sẽ không bị phân hủy sau khi bị vứt bỏ. Chất dẻo bền nhất có cấu trúc phân tử gần giống như tinh thể. Các sợi polyme được sắp xếp chặt chẽ đến mức nước không thể thấm qua chúng, chưa kể các vi sinh vật có thể nghiền nát polyme, là một phân tử hữu cơ.
Các enzyme như lipase (bóng xanh) có thể làm phân hủy các polyme nhựa khỏi bề mặt. Nhưng họ cắt chuỗi polyme theo ý muốn, để lại vi nhựa. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley đã nhúng các enzym vào trong nhựa, được bảo vệ bởi các đám nano. Enzyme nhúng được cố định ở gần phần cuối của chuỗi polyme và phân hủy các phân tử polyme từ phần cuối trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Công nghệ này giữ được tính toàn vẹn của nhựa trong quá trình sử dụng, nhưng khi người dùng kích hoạt quá trình khử phân tử, nhựa sẽ luôn trở thành một sản phẩm phụ phân tử nhỏ có thể tái chế.
