Ứng dụng công nghệ vào công cuộc tái chế rác thải nhựa

Cuộc khủng hoảng khí hậu ngày càng trở thành chủ đề được bàn tán giữa các doanh nghiệp và người tiêu dùng. Dữ liệu gần đây từ Văn phòng Thống kê Quốc gia (ONS) của Anh cho thấy, khoảng 64% người trưởng thành ở Vương quốc Anh lo lắng về việc biến đổi khí hậu đang tác động đến Trái Đất thế nào.

Thậm chí, Chính phủ Anh còn cam kết sẽ loại bỏ rác thải nhựa hoàn toàn vào năm 2042. Tuy nhiên, việc đạt được mục tiêu này yêu cầu cần có chiến lược tái chế rác thải nhựa một cách sáng tạo, hiệu quả, bền vững.

Rác thải nhựa là những chất không được phân hủy trong nhiều môi trường. Bao gồm nhiều loại chai lọ, túi đựng hay đồ chơi cũ… Chất thải ni lông gồm các bao bì bằng nhựa polyethylene (PE) sau khi sử dụng trở thành rác thải. Trong rác thải sinh hoạt còn có các loại nhựa khác cũng có chứa các loại nhựa phế thải. Rác thải ni lông thực chất là một hỗn hợp nhựa, trong đó chiếm phần lớn là nhựa PE.

Vấn nạn ô nhiễm rác thải nhựa trên toàn cầu

Theo đánh giá của UNEP, ô nhiễm môi trường từ rác thải nhựa đang trở thành vấn đề bức thiết hàng đầu mà các quốc gia trên thế giới phải đối mặt. Hằng năm, trên thế giới có khoảng 400 triệu tấn nhựa được sản xuất, một nửa trong số đó được thiết kế chỉ sử dụng một lần, ít hơn 10% được tái chế. Ước tính có khoảng 19 – 23 triệu tấn được thải ra hồ, sông và biển hằng năm. Microplastic là các hạt nhựa nhỏ đi vào thức ăn, nguồn nước và không khí. Ước tính mỗi người trên hành tinh có thể phải tiếp nhận hơn 50.000 hạt nhựa mỗi năm. Nhựa dùng một lần bị vứt bỏ hoặc đốt cháy gây hại cho sức khỏe con người, gây ô nhiễm các hệ sinh thái, từ đỉnh núi đến đáy đại dương.

Từ những năm 50 đến những năm 70 của thế kỷ trước, chỉ một khối lượng nhỏ nhựa được sản xuất và vấn đề rác thải nhựa vẫn nằm trong tầm kiểm soát. Tuy nhiên, từ giữa những năm 70 đến những năm 90, khối lượng rác thải nhựa tăng hơn 3 lần, phản ánh sự gia tăng mạnh của các sản phẩm nhựa. Đến những năm đầu của thế kỷ 21, khối lượng rác thải nhựa thải ra trong một thập niên đã nhiều hơn so với 40 năm trước đó. Hiện nay, có khoảng 4 triệu tấn rác thải nhựa được thải ra mỗi năm.

Một xu hướng đáng lo ngại đã và đang diễn ra. Kể từ những năm 1970, tỷ lệ sản xuất sản phẩm nhựa đã tăng nhanh hơn bất kỳ các loại vật liệu nào khác. Nếu tiếp tục giữ đà gia tăng như vậy, sản lượng sản phẩm nhựa toàn cầu sẽ đạt 1.100 triệu tấn vào năm 2050. Theo đó, xu hướng sử dụng sản phẩm nhựa dùng một lần cũng gia tăng ở mức độ đáng báo động.

Gần 36% lượng nhựa được sử dụng trong lĩnh vực bao bì, bao gồm các sản phẩm nhựa sử dụng một lần để đựng đồ ăn, nước uống, gần 80% số đó được chôn lấp hoặc thải bỏ trực tiếp ra môi trường tự nhiên. Bên cạnh đó, khoảng 98% sản phẩm nhựa sử dụng một lần được sản xuất từ nhiên liệu hoá thạch hoặc nguyên liệu “gốc” (“virgin” feedstock). Mức độ phát thải khí nhà kính liên quan đến việc sản xuất, sử dụng và thải bỏ nhựa làm từ nguyên liệu hoá thạch truyền thống được dự báo sẽ tăng lên 19% của ngân sách các-bon toàn cầu vào năm 2040. Những sản phẩm nhựa dùng một lần xuất hiện ở mọi nơi. Đối với nhiều người, chúng đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày.

Ngoài ra, theo một nghiên cứu của Chương trình môi trường LHQ (UNEP), trên 14 triệu tấn nhựa xâm lấn và phá hủy hệ sinh thái đại dương mỗi năm, trong khi phát thải nhà kính liên quan đến nhựa có thể chiếm đến 15% tổng phát thải được phép xảy ra nếu chúng ta muốn giới hạn sự nóng lên của trái đất trong mức 1,5 độ C so với thời tiền công nghiệp.

Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ ngày nay, dưới đây là một số biện pháp có thể giúp giảm bớt hoặc tái chế lượng rác thải nhựa: 

Siêu Enzyme ăn nhựa

Vi sinh có thể là chìa khóa để tái chế rác thải nhựa, đó đang là điều mà các nhà khoa học quốc tế tìm cách tận dụng, bằng cách phát triển các công nghệ siêu enzyme có thể làm phân hủy và tiêu thụ nhựa.

Người ta ước tính rằng, việc đầu tư và phát triển vào công nghệ siêu Enzyme ăn nhựa có thể làm giảm bớt lượng rác không thể tự phân hủy ở các bãi chôn lấp.

Những siêu enzyme phân hủy nhựa này lần đầu tiên được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Kyoto, có nguồn gốc từ các vi sinh vật tự nhiên. Tuy nhiên, công nghệ này mới chỉ ở cấp độ sơ khai, vì thế cần có thêm nhiều phát minh, thử nghiệm chuyên sâu hơn để nâng cấp, hoàn thiện công nghệ này.

Nhựa phân hủy sinh học

Việc sản xuất nhựa có đặc tính phân hủy sinh học sẽ giúp tránh gây thiệt hại thêm cho môi trường. Loại nhựa này giống như các vật liệu phân hủy sinh học khác như hạt và vỏ trái cây, nó có thể tự phân hủy thành chất vô hại và không gây ra tác động lâu dài cho môi trường.

Đến nay, các giải pháp nhựa phân hủy sinh học chưa phải là hoàn hảo, vì thế cần nghiên cứu thêm, nhưng trước mắt chúng thể hiện bước quan trọng để hướng tới các hoạt động bền vững hơn.

Công nghệ phân loại rác tiên tiến hơn nhờ AI

Phân loại vật liệu là bước quan trọng trong quy trình tái chế rác thải, nhưng đây là công việc thường được thực hiện thủ công bằng tay. May mắn thay, các công nghệ phân loại tiên tiến đang nổi lên có thể cách mạng hóa ngành công nghiệp này. Đó là nhờ vào trí tuệ nhân tạo (AI) và robot.

Việc lập trình các công nghệ mới này để hoạt động song song, giúp xác định và phân tách chính xác các vật liệu rác thải sẽ loại bỏ nguy cơ lỗi của con người, đồng thời giúp nhân viên phân loại rảnh tay để thực hiện các nhiệm vụ ưu tiên khác.