Gần đây, mối quan tâm đến vật liệu bền vững và phân hủy sinh học ngày càng tăng, trong đó có nhựa sinh học. Nhựa sinh học PHA là một trong những lựa chọn thay thế tiềm năng nhất cho nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ.
PHA (hay polyhydroxyalkanoates) là một loại nhựa sinh học mới, được đánh giá là có khả năng phân hủy đáng kinh ngạc so với các loại nhựa sinh học khác như PLA - axit polylactic.
PHA là một loại nhựa phân hủy sinh học có nguồn gốc từ quá trình lên men vi sinh vật của nguyên liệu gốc carbon, có thể được tạo bằng cách sử dụng nguyên liệu thực vật, bao gồm cả chất thải. Loại nhựa này được tạo từ dầu thực vật, đường, tinh bột, thậm chí là cả khí metan và nước thải được xử lí bằng quá trình lên men vi khuẩn.
Thuộc tính nhựa sinh học PHA
Chịu nhiệt và chống tia cực tím
PHA có điểm nóng chảy dao động từ 40 đến 180 độ C. Các hợp chất này còn có tính ổn định tia cực tím và khả năng chống thấm nước vượt trội.
Công thức tùy chỉnh để tạo ra nhiều loại hạt nhựa cho các mục đích khác nhau.
Không giống với các vật liệu khác có cấu trúc hóa học cố định, PHA có thể được sản xuất với các tính chất vật lí khác nhau tùy thuộc vào quy trình sản xuất và vật liệu được sử dụng.
Ưu điểm của PHA
Có thể được làm từ các nguồn hoàn toàn có khả năng tái tạo
PHA là loại nhựa được sản xuất từ các tài nguyên tái tạo như vật liệu từ thực vật và chất thải. Điều này giúp chúng giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và có lượng khí thải carbon thấp hơn nhựa truyền thống.
Đa năng, dễ thích nghi, chịu nhiệt và chống tia cực tím.
PHA có phổ chịu nhiệt rộng cùng với khả năng chống tia cực tím.
Đặc tính cơ học vượt trội và có thể đúc thành nhiều hình dạng khác nhau
Với công thức tùy chỉnh, PHA có thể tạo ra nhiều loại hạt nhựa phục vụ các mục đích khác nhau. Nó được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như đóng gói, hàng tiêu dùng và thiết bị y tế.
Linh hoạt về công thức để tạo ra các loại nhựa khác nhau
Đặc tính thú vị của PHA là tập thuộc tính “có thể điều chỉnh được”. PHA không phải là một cấu trúc hóa học, nó là một nhóm các polyme có liên quan. Tùy thuộc vào quy trình sản xuất và nguyên liệu thô được sử dụng, các loại polyme khác nhau có tính chất vật lý khác nhau có thể được sản xuất.
Phân hủy sinh học hoàn toàn và không thải chất độc hại nào vào đất hoặc nước.
Khả năng phân hủy sinh học là đặc tính nổi bật của PHA. Loại nhựa này mất thời gian ngắn hơn để phân hủy so với các loại nhựa phân hủy sinh học khác. PHA có thể phân hủy sinh học trong môi trường xung quanh, ngay cả trong đại dương. Chúng sẽ phân hủy thành carbon dioxide và nước khi có oxy, và thành metan trog quá trình phân hủy kị khí, tránh sự tích tụ của nhựa micro/nano. Trong khi PLA, một loại nhựa sinh học khác, chỉ bị phân hủy trog điều kiện sản xuất phân trộn công nghiệp.
Hạn chế của PHA
PHA có giá đắt hơn nhựa truyền thống, do đó khiến người khó tiếp cận hơn. Vì vẫn còn đang ở giai đoạn sơ khai, khiến việc sản xuất và mua PHA trở nên tốn kém hơn.
Nhựa PHA có một số hạn chế nhất định về tính chất vật lí và cơ học, chẳng hạn như tính linh hoạt và độ dẻo dai. Điều này có thể khiến chúng ít phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
Cần có thêm nhiều nghiên cứu hơn nữa trước khi triển khai chúng phổ biến.
Ứng dụng nhựa sinh học PHA
PHA có nhiều ứng dụng đa dạng, rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như bao bì, dịch vụ thực phẩm, nông nghiệp, y tế,...
PHA có khả năng đáp ứng nhiều kiểu đóng gói khác nhau, từ túi nhựa đến màng đóng gói, hộp đựng thực phẩm dùng một lần,...
Với những ưu điểm vượt trội cùng khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực mang đến tiềm năng giúp PHA trở thành một trong những loại nhựa sinh học của tương lai.