Ô nhiễm nhựa trong môi trường biển đã nổi lên như một trong những thách thức môi trường toàn cầu cấp bách nhất. Mỗi năm, hàng triệu tấn rác thải nhựa đổ ra đại dương, đe dọa hệ sinh thái biển và gây rủi ro cho sự phát triển bền vững của con người. Khi cuộc khủng hoảng này ngày càng trầm trọng, nhựa phân hủy sinh học trong môi trường biển đang thu hút sự chú ý như một giải pháp tiềm năng. Bài viết này xem xét định nghĩa, đặc tính, sự phát triển hiện tại, những thách thức và triển vọng tương lai của các vật liệu sáng tạo này.
Không giống như nhựa thông thường tồn tại trong môi trường biển hàng thế kỷ, nhựa phân hủy sinh học trong môi trường biển được thiết kế để phân hủy thành các chất vô hại như nước và carbon dioxide thông qua hoạt động của vi sinh vật. Có một sự khác biệt quan trọng giữa "khả năng phân hủy sinh học" nói chung và "khả năng phân hủy sinh học trong môi trường biển" — nhiều loại nhựa phân hủy trong điều kiện ủ phân hủy kém trong điều kiện đại dương, có khả năng vẫn góp phần gây ô nhiễm vi nhựa.
Polyhydroxyalkanoates (PHA), đặc biệt là poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV), là những ví dụ điển hình. Các polyme sinh học vi sinh vật này thể hiện khả năng tương thích sinh học tuyệt vời và có thể bị phân hủy bởi nhiều loại vi sinh vật biển. Các vật liệu như vậy mang đến những khả năng mới để giảm sự tích tụ nhựa trong đại dương và bảo vệ sinh vật biển.
Các chính phủ và tập đoàn trên toàn thế giới đang tăng cường đầu tư vào nghiên cứu nhựa phân hủy sinh học trong môi trường biển. Các sáng kiến chính sách như Chiến lược Nhựa của EU (nhằm mục tiêu bao bì hoàn toàn có thể tái chế/tái sử dụng vào năm 2030) và "Tầm nhìn Đại dương Xanh Osaka" của Nhật Bản (nhằm mục tiêu không có rác thải nhựa mới ra biển vào năm 2050) đang thúc đẩy sự đổi mới.
Các tiến bộ công nghệ bao gồm:
Các ứng dụng thực tế đang xuất hiện trong:
Mặc dù có những tiến bộ, nhưng sự thâm nhập thị trường vẫn còn thấp — nhựa phân hủy sinh học của Nhật Bản chỉ chiếm 0,02% tổng lượng nhựa sử dụng vào năm 2023 theo dữ liệu của NEDO.
Một số rào cản cản trở việc triển khai rộng rãi hơn:
Những thách thức về tích hợp đòi hỏi:
Các đánh giá toàn diện phải xem xét:
Các con đường đổi mới bao gồm:
Với khả năng nghiên cứu tiên tiến, Nhật Bản có thể:
Mặc dù nhựa phân hủy sinh học trong môi trường biển cho thấy tiềm năng đáng kể trong việc giảm thiểu ô nhiễm đại dương, việc vượt qua những hạn chế hiện tại sẽ đòi hỏi những nỗ lực phối hợp giữa chính phủ, ngành công nghiệp, các nhà nghiên cứu và người tiêu dùng. Đầu tư chiến lược vào công nghệ, cơ sở hạ tầng, giáo dục và các khuôn khổ chính sách có thể khai thác hết tiềm năng của chúng như một phần của giải pháp toàn diện cho cuộc khủng hoảng nhựa toàn cầu.
