Nghiên cứu cho thấy nhựa phân hủy sinh học phải đối mặt với những rào cản môi trường

Hãy tưởng tượng một chai nhựa mà bạn vứt bỏ một cách ngẫu nhiên ngày hôm nay vẫn còn nằm trong đất hàng thập kỷ hoặc thậm chí hàng thế kỷ sau, không có dấu hiệu phân hủy.tác động môi trường lâu dài của nó gây ra mối quan tâm nghiêm trọngSự xuất hiện của nhựa phân hủy sinh học thân thiện với môi trường hứa hẹn một giải pháp - nhưng chúng có thực sự mang lại kết quả?

Nhựa đã trở nên phổ biến trong cuộc sống hiện đại, nhưng việc sử dụng rộng rãi của chúng đi kèm với ba vấn đề quan trọng:

1. Sự phụ thuộc vào tài nguyên:Nhựa thông thường chủ yếu có nguồn gốc từ dầu mỏ - một nguồn tài nguyên hữu hạn, không tái tạo. Sự phụ thuộc này đẩy nhanh sự cạn kiệt tài nguyên và làm tăng rủi ro địa chính trị.
2. Khí thải carbon:Toàn bộ vòng đời nhựa - từ khai thác dầu và tinh chế đến sản xuất, vận chuyển và xử lý - tạo ra khí nhà kính đáng kể gây ra biến đổi khí hậu.
3. Khủng hoảng quản lý chất thải:Nhựa chống phân hủy tự nhiên, gây ra ô nhiễm nghiêm trọng. Nhựa thải không chỉ đe dọa cảnh quan sao Hỏa mà còn đe dọa động vật hoang dã và hệ sinh thái.Các loại vi nhựa gây ra mối quan tâm đặc biệt khi chúng xâm nhập vào chuỗi thực phẩm, có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Nhựa phân hủy sinh học xuất hiện như một giải pháp tiềm năng, được thiết kế để phân hủy thành các chất tự nhiên như carbon dioxide và nước thông qua hoạt động của vi khuẩn trong điều kiện cụ thể.Không giống như nhựa thông thường, những vật liệu này hứa hẹn sự bền vững môi trường lớn hơn.

Có hai loại chính:

• Nhựa phân hủy sinh học dựa trên sinh học:Có nguồn gốc từ sinh khối tái tạo như tinh bột ngô hoặc mía, các vật liệu này cũng có tính chất phân hủy sinh học.
• Nhựa phân hủy sinh học dựa trên dầu mỏ:Mặc dù có nguồn gốc từ dầu, chúng phải trải qua các sửa đổi hóa học để có được khả năng phân hủy sinh học.

Lưu ý: "Bio-based" và "biodegradable" không đồng nghĩa. Một số nhựa dựa trên sinh học (như polyethylene sinh học) có cấu trúc giống hệt với nhựa thông thường và không phân hủy sinh học.

Quá trình phân hủy bao gồm ba giai đoạn:

1. thủy phân:Độ ẩm phá vỡ các chuỗi phân tử, làm giảm trọng lượng phân tử của nhựa.
2. Hiệu ứng vi khuẩn:Các vi sinh vật xâm chiếm bề mặt, tiết ra các enzyme phân hủy chất liệu hơn nữa.
3. Biokonversion:Chuyển đổi cuối cùng thành CO2, nước và sinh khối.

Tốc độ phân hủy phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, pH, sự hiện diện của vi khuẩn và thành phần nhựa..

Nhựa phân hủy sinh học phục vụ nhiều lĩnh vực:

• Bao bì:Túi mua sắm, bao bì thực phẩm và vật liệu vận chuyển
• Nông nghiệp:Màn mờ và nồi trồng làm giảm ô nhiễm đất
• Dịch vụ thực phẩm:Đồ dùng dùng một lần và ly
• Y tế:Các đường khâu hấp thụ và hệ thống cung cấp thuốc

Ưu điểm chính so với nhựa thông thường:

• Giảm phụ thuộc nhiên liệu hóa thạch (đối với các biến thể sinh học)
• Dấu chân carbon thấp hơn trong quá trình sản xuất
• Khả năng giảm ô nhiễm nhựa
• Sự phong phú đất có thể xảy ra khi phân hủy

Bất chấp những lợi ích tiềm năng, vẫn còn những trở ngại đáng kể:

• Yêu cầu về sự phân hủy:Hầu hết yêu cầu các cơ sở phân bón công nghiệp - môi trường tự nhiên thường không cung cấp đủ điều kiện.
• Chi phí cao hơn:Chi phí sản xuất thường vượt quá nhựa thông thường, hạn chế việc áp dụng.
• Khoảng cách hiệu suất:Nhiều loại nhựa phân hủy sinh học không có độ bền, chống nhiệt hoặc các tính chất rào cản của các vật liệu truyền thống.
• Nguy cơ rửa xanh:Một số nhà sản xuất phóng đại tuyên bố về môi trường, đánh lừa người tiêu dùng.

Phân tích vòng đời (LCAs) cho thấy kết quả phức tạp:

• Khi lấy từ sinh khối bền vững và phân bón đúng cách, một số loại nhựa có thể phân hủy sinh học có dấu chân carbon thấp hơn so với các loại thay thế thông thường.
• Ngược lại, những cây trồng có nguồn gốc từ các loại phân bón hoặc bị đốt cháy ở cuối cuộc sống có thể có tác động môi trường lớn hơn.

Các chính phủ trên toàn thế giới đang thực hiện các biện pháp để thúc đẩy nhựa phân hủy sinh học:

• Chiến lược nhựa của EU khuyến khích các lựa chọn thay thế tái tạo và phân hủy sinh học
• Chính sách kiểm soát ô nhiễm nhựa của Trung Quốc hỗ trợ các lựa chọn phân hủy sinh học

Đầu tư công nghiệp tiếp tục tăng, với những tiến bộ công nghệ có khả năng làm giảm chi phí thông qua kinh tế quy mô.

Để nhựa phân hủy sinh học có thể phát huy đầy đủ tiềm năng của chúng, các nỗ lực phối hợp phải giải quyết:

• Công nghệ:Cải thiện hiệu suất vật liệu trong khi giảm chi phí
• Tiêu chuẩn:Thiết lập các định nghĩa và giao thức thử nghiệm rõ ràng
• Cơ sở hạ tầng:Mở rộng năng lực phân bón công nghiệp
• Giáo dục:Cải thiện sự hiểu biết của người tiêu dùng về xử lý thích hợp

Mặc dù nhựa phân hủy sinh học đại diện cho sự tiến bộ, nhưng chúng không phải là thuốc chữa bệnh.và phát triển các giải pháp kinh tế tuần hoàn toàn diện.