Loại nhựa mới phân hủy sinh học trong đại dương nhanh hơn giấy

Cellulose diacetate (CDA) được làm từ cellulose; một loại polymer tự nhiên có trong thành tế bào thực vật, đặc biệt là trong bông hoặc bột gỗ. Nó đã có từ cuối những năm 1800 và được sử dụng trong mọi thứ, từ gọng kính râm đến đầu lọc thuốc lá (cách sử dụng phổ biến nhất) đến phim ảnh và hàng triệu thứ khác trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Các nhà nghiên cứu từ Viện Hải dương học Woods Hole (WHOI) đã phát hiện ra rằng CDA là loại nhựa phân hủy nhanh nhất trong nước biển, về mặt kỹ thuật được phân loại là nhựa sinh học và với sự biến đổi đơn giản được gọi là “tạo bọt”, làm cho nhựa sinh học xốp, CDA phân hủy nhanh hơn CDA rắn gấp 15 lần. Thậm chí còn nhanh hơn cả giấy.

“Chúng tôi đã chuyển kiến thức cơ bản thành thiết kế một vật liệu mới vừa đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng vừa phân hủy trong đại dương nhanh hơn bất kỳ vật liệu nhựa nào khác mà chúng tôi biết, thậm chí còn nhanh hơn cả giấy”, Collin Ward, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. Đây là một câu chuyện thành công lớn trong một lĩnh vực thường tập trung vào các khía cạnh tiêu cực của ô nhiễm nhựa thay vì hướng tới các giải pháp cho vấn đề.

Trong thử nghiệm kéo dài 36 tuần, bọt CDA được đặt trong các bể nước biển chảy liên tục đã mất 65-70% khối lượng ban đầu. So với một loại nhựa thông thường khác có thể tìm thấy ở mọi đại dương trên thế giới, xốp Styrofoam không hề bị phân hủy trong cùng thời gian đó.

Một mẫu ống hút phát triển làm từ bọt CDA để thử nghiệm khả năng phân hủy sinh học của nó.

Ward và các nhà khoa học khác của WHOI đã hợp tác với Eastman, một công ty sản xuất nhựa sinh học, đơn vị đã đóng góp vào nghiên cứu này và các nghiên cứu trước đây bằng cách cung cấp vật liệu, tài trợ và là đồng tác giả.

Nghiên cứu được thực hiện trong môi trường được kiểm soát trong phòng thí nghiệm sử dụng nước biển liên tục chảy từ Martha’s Vineyard Sound gần Cape Cod, Massachusetts. Các nhà nghiên cứu có thể kiểm soát ánh sáng, nhiệt độ và các biến số khác để mô phỏng các điều kiện động của đại dương.

Vào tháng 1 năm nay, những phát hiện của một nghiên cứu WHOI kéo dài 16 tuần trước đó đã được công bố. Nghiên cứu đó sử dụng cùng một bể nước biển và so sánh tám loại ống hút khác nhau làm từ CDA, polyhydroxyalkanoates (PHA), polylactic acid (PLA), polypropylene (PP) và giấy.

Ống hút PLA và PP không có dấu hiệu phân hủy đáng kể, trong khi các loại ống hút khác phân hủy tới 50%.

Khi so sánh ống hút CDA xốp nguyên mẫu với ống hút CDA rắn, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ống hút CDA xốp phân hủy nhanh hơn 190% so với ống hút CDA rắn (may mắn là còn nhanh hơn cả ống hút giấy nữa, vì ống hút giấy có vị rất khó uống), dẫn đến nghiên cứu gần đây tập trung vào CDA xốp của WHOI.

Với thành công của CDA dạng xốp, Eastman đã tung ra thị trường khay có thể phân hủy sinh học và ủ thành phân hữu cơ để thay thế khay xốp thông thường dùng để đóng gói thịt – loại khay không phân hủy sinh học trong bất kỳ điều kiện môi trường tự nhiên nào, trên đất liền hay dưới biển.

 An Hạ