Nhựa sinh học tự phân huỷ dưới ánh sáng UV – Giải pháp tiềm năng cho vấn đề chống ô nhiễm

Trong thời đại công nghệ phát triển hiện nay, nhựa đã trở thành một thành phần không thể thiếu trong đời sống hàng ngày của con người. Từ bao bì, đồ dùng gia đình, đồ chơi, đến các sản phẩm công nghiệp, y tế,… đều được sản xuất bằng nhựa. Tuy nhiên, việc sử dụng quá mức nhựa đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng trên toàn cầu. Nhựa không thể phân hủy một cách tự nhiên, điều này gây ra những vấn đề đáng lo ngại về môi trường và đời sống con người.

Nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa, nhựa sinh học đã xuất hiện như một giải pháp tiềm năng giúp bảo vệ môi trường. Nhựa sinh học là loại nhựa được làm từ nguồn gốc sinh khối và có khả năng tự phân hủy một cách tự nhiên dưới ánh sáng UV . Tuy nhiên, không phải tất cả các loại nhựa sinh học đều đáp ứng được yêu cầu về tính thân thiện với môi trường và hiệu quả sử dụng.

Cơ chế tự phân huỷ của nhựa sinh học

Một nhóm nghiên cứu tại Hoa Kỳ và Ấn Độ đã đạt được một đột phá trong việc tạo ra một loại nhựa sinh học mới, có khả năng tự phân hủy dưới ánh sáng UV. Hợp chất hữu cơ tạo nên đột phá này là vanilin, thành phần chính trong chiết xuất đậu vani. Mặc dù vanilin được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hương liệu và mỹ phẩm, tuy nhiên nhóm nghiên cứu đã tận dụng tính chất đặc biệt của vanilin để tạo ra chế phẩm nhựa sinh học tiên tiến.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng vanilin làm cơ sở cho các polyme liên kết chéo mới để sản xuất nhựa sinh học, dẫn suất mới được tạo ra có thể hấp thụ ánh sáng ở bước sóng 300nm. Loại nhựa này không bị hấp thụ và phân rã ở mức quang phổ mặt trời thông thường, do đó ở điều kiện môi trường bình thường, loại nhựa này sẽ không bị hư hỏng ngoài ý muốn. Khi tiếp xúc với ánh sáng UV ở quang phổ phù hợp, dẫn xuất vanilin sẽ chuyển sang trạng thái kích thích và phản ứng hóa học xảy ra khiến cho polime phân hủy. Việc này giúp giảm bớt lượng nhựa thải tích tụ trong môi trường và giữ cho hệ sinh thái vẫn hoạt động bình thường.

Ngoài khả năng tự phân huỷ dưới ánh sáng UV, các nhà khoa học có khả năng thu hồi 60%  monomer từ loại nhựa sinh học này để tái tạo poly me mà không làm ảnh hưởng tới chất lượng nhựa. Điều này chứng tỏ loại nhựa phân huỷ dưới ánh sáng UV này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nhờ khả năng tự phân huỷ mà còn có khả năng tái chế để chuyển hoá nhựa để tái sử dụng nên các sản phẩm có ích khác.

Nhựa sinh học không tự phân huỷ dưới ánh sáng quang phổ thông thường của mặt trời

Lợi ích của nhựa sinh học tự phân hủy dưới ánh sáng UV

Nhựa sinh học tự phân huỷ đem lại nhiều lợi ích đối chúng ta, cụ thể:

• Giảm ô nhiễm nhựa: Nhựa sinh học tự phân hủy dưới ánh sáng UV giúp giảm bớt lượng nhựa thải tích tụ trong tự nhiên, giảm tác động tiêu cực đến môi trường và đời sống con người.
• Tính thân thiện với môi trường: Nhựa sinh học được sản xuất từ nguồn gốc sinh khối, không gây ra khói đen và chất độc hại khi đốt cháy, đảm bảo sự an toàn cho sức khỏe con người.
• Tái chế và tái sử dụng: Nhựa sinh học có khả năng tự phân hủy và tái chế thành nguyên liệu mới, giúp giảm thiểu lượng rác thải nhựa trên trái đất.
• Khả năng ứng dụng đa dạng: Nhựa sinh học có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như bao bì, đồ dùng gia đình, đồ chơi, sản phẩm y tế, và các sản phẩm công nghiệp khác.

Mặc dù nhựa sinh học tự phân hủy dưới ánh sáng UV có tiềm năng lớn trong việc giảm ô nhiễm nhựa và bảo vệ môi trường, việc áp dụng công nghệ này vẫn đang đối mặt với một số thách thức. Cần có sự đồng thuận từ cả cộng đồng, doanh nghiệp và chính phủ để đẩy mạnh nghiên cứu và sản xuất hàng loạt. Ngoài ra, cần đảm bảo tính thương mại và hiệu quả kinh tế của nhựa sinh học để thu hút sự quan tâm và đầu tư từ các nhà sản xuất và người tiêu dùng.