BIOPLASTIC - NHỰA SINH HỌC

Đã có sự bùng nổ trong việc phát triển và sử dụng nhựa, kể từ đầu thế kỷ 20. Tiện ích của chúng khiến chúng trở nên phổ biến đến mức khó có thể tưởng tượng cuộc sống hiện đại sẽ thế nào nếu thiếu chúng.

Hầu như tất cả các loại nhựa hiện nay đều được làm từ nguyên liệu thô có nguồn gốc từ dầu mỏ thông qua quá trình chiết xuất và tổng hợp hóa học. Tuy nhiên, các loại nhựa thông thường không thể phân hủy sinh học nên chúng tồn tại rất lâu và trở thành một vấn đề nghiêm trọng.

Đã có hơn 9 tỷ tấn nhựa được sản xuất trên toàn cầu kể từ những năm 1950. Hàng trăm triệu tấn trong số đó đã hủy hoại đại dương của chúng ta, và cùng với gần 9 triệu tấn nữa đổ vào đại dương mỗi năm. Mặc dù đã có rất nhiều kêu gọi trong việc khuyến khích tái chế rác thải, tuy nhiên các bãi chôn lấp rác hiện nay vẫn tràn ngập rác thải nhựa. Chỉ có khoảng 9% nhựa được tái chế, điều đó nghĩa là phần lớn số còn lại gây ô nhiễm môi trường hoặc nằm trong các bãi chôn lấp, nơi có thể mất tới 500 năm để phân hủy, đồng thời thải các hóa chất độc hại vào lòng đất. Thêm vào đó, việc tạo ra nhựa từ tài nguyên không tái tạo - dầu mỏ, khiến nguồn tài nguyên này nhanh chóng trở nên cạn kiệt.  Nhiều dự báo từ các nguồn tin bảo thủ ước tính rằng, với tốc độ tiêu thụ hiện nay, tất cả các nguồn dầu mỏ được biết trên Trái Đất sẽ cạn kiệt trước cuối thế kỷ 21.

Việc tiêu thụ nhựa quá mức và phụ thuộc vào nguồn tài nguyên dầu mỏ khiến đây là một vấn đề nghiêm trọng đe dọa đến môi trường. Một giải pháp được cho là bền vững lâu dài, và có thể giảm ô nhiễm nhựa đáng kể, đó chính là nhựa sinh học.

Nhựa sinh học là gì

Nhựa sinh học được tạo thành từ các hợp chất hóa học có nguồn gốc hoặc được tổng hợp bởi các vi khuẩn như vi khuẩn hoặc thực vật biến đổi gen. Nhựa sinh học được lấy từ các nguồn tài nguyên tái tạo và có khả năng phân hủy sinh học.

Hiệp hội Nhựa sinh học Châu Âu (European Bioplastic) định nghĩa nhựa sinh học là một nhóm các vật liệu khác nhau, thuộc về 1 trong 3 nhóm sau:

Nhóm 1: Nhựa có nguồn gốc sinh học (bio-based plastic)

Nhóm 2: Nhựa phân hủy sinh học (biodegradable plastic)

Nhóm 3: Nhựa có nguồn sinh học và có thể phân hủy sinh học (bio-based and biodegradable plastic).

Nhựa sinh học đầu tiên được biết đến là polyhydroxybutyrate (PHB), được phát hiện vào năm 1926 bởi một nhà nghiên cứu người Pháp, Maurice Lemoigne. Tuy nhiên, tầm quan trọng của phát hiện này bị bỏ qua trong nhiều thập kỷ, bởi vào thời điểm đó dầu mỏ rất dồi dào và rẻ. Phải đến khi cuộc khủng hoảng dầu mỏ diễn ra vào giữa những năm 1970, các sản phẩm thay thế các sản phẩm từ dầu mỏ dần trở thành mối quan tâm. Nhờ sự phát triển của di truyền phân tử và công nghệ DNA tái tổ hợp đã thúc đẩy nghiên cứu sâu hơn để đến đầu thế kỷ 21 cấu trúc, phương pháp và ứng dụng nhiều loại nhựa đã được thiết lập.

Ưu điểm của nhựa sinh học:

So với nhựa thông thường, nhựa sinh học được biết đến với nhiều ưu điểm hơn. Những ưu điểm thường được nhắc đến của nhựa sinh học như tiết kiệm năng lượng trong sản xuất, giảm phụ thuộc vào tài nguyên nhiên liệu hóa thạch, giảm phát thải khí nhà kính và phân hủy nhanh hơn. Bên cạnh đó, nhựa sinh học cũng ít độc hại hơn khi không chứa các chất phụ gia có hại cho sức khỏe như phthalates hoặc bisphenol A.

Tính bền vững của nhựa sinh học so với nhựa thông thường

Nhựa sinh học mang tới nhiều ưu điểm nổi bật hơn so với nhựa thông thường. Loại nhựa này mang tới hiệu suất tương tự, và trong một số trường hợp tốt hơn so với nhựa thông thường. Điều đáng nói là nhựa sinh học được tạo nên từ nguồn tài nguyên có thể tái tạo. Vì vậy, loại nhựa này có thể thoát khỏi việc phụ thuộc nguồn tài nguyên hóa thạch hữu hạn và mang đến tiềm năng lớn trong tương lai. Tiết kiệm tài nguyên hóa thạch và giảm phát thải khí nhà kính là hai ưu điểm nổi bật của nhựa sinh học so với nhựa thông thường. Nhựa sinh học cũng góp phần tăng hiệu quả trong việc sử dụng tài nguyên khi hướng tới “đóng chu trình” của sản phẩm.

Ứng dụng của nhựa sinh học

Nhựa sinh học đang dần trở nên phổ biến và được ứng dụng chủ yếu trong nhiều lĩnh vực như bao bì (chai, màng đóng gói,…); dịch vụ thực phẩm (sản phẩm phục vụ ăn uống, hộp đựng một lần,...); nông nghiệp/làm vườn; điện tử; ô tô; hàng tiêu dùng và thiết bị gia dụng.

Hiện tại, bao bì là phân khúc thị trường dẫn đầu của nhựa sinh học. Ô tô và điện tử tiêu dùng cũng đang ứng dụng nhiều loại nhựa sinh học mới. Nhựa sinh học cũng sẽ được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực thiết bị thể thao, đồ chơi. Ngoài ra, nhựa sinh học còn được sử dụng trong một số lĩnh vực như y tế (chỉ khâu, chân giả,...), thời trang (như Versace có dòng quần áo Ingeo, được sản xuất từ ngô);…

Lợi ích kinh tế của nhựa sinh học

Năm 2017, các ngành công nghiệp dựa trên nhựa sinh học sử dụng 3,6 triệu người đóng góp tới 750 tỷ EUR cho nền kinh tế châu Âu (+23% kể từ năm 2008). Cũng trong năm 2017, riêng lĩnh vực nhựa sinh học đã tuyển dụng 100 000 người và tạo ra doanh thu 19 tỷ EUR.

Hiện nay, nhựa sinh học chỉ chiếm một phần không đáng kể trong tổng sản lượng nhựa thế giới. Thêm vào đó, quá trình sản xuất thương mại đang gặp khó khăn bởi năng suất thấp và tốn kém. Tuy nhiên, những cải tiến trong kỹ thuật trao đổi chất và di truyền đã tạo ra các chủng vi khuẩn và thực vật có khả năng cải thiện đáng kể năng suất và khả năng sản xuất, đồng thời giảm chi phí tổng thể. Cùng với nguồn tài nguyên dầu mỏ đang ngày càng trở nên cạn kiệt và nhận thức về môi trường của nhân loại đang ngày càng tăng, vì vậy, nhựa sinh học đang có một tiềm năng phát triển rất lớn trong tương lai.