Nhật Bản phát triển thành công loại nhựa có thể tan trong nước biển

TMO - Các nhà khoa học Nhật Bản vừa phát triển thành công một loại nhựa có khả năng tan nhanh trong nước biển mà không gây hại cho môi trường. Loại vật liệu mới được kỳ vọng sẽ góp phần giảm thiểu ô nhiễm nhựa đại dương – một trong những thách thức nghiêm trọng nhất đối với hệ sinh thái toàn cầu hiện nay.

Theo đó, trong thí nghiệm tại phòng lab, các nhà khoa học Đại học Tokyo (Nhật Bản) đã khuấy một mẩu nhỏ của vật liệu nhựa mới trong bồn chứa nước biển. Chỉ sau 1 giờ, vật liệu nhựa này đã hoàn toàn tan ra. Đặc biệt, vật liệu nhựa mới vẫn giữ được độ bền như nhựa truyền thống có nguồn gốc từ dầu mỏ, nhưng khi tiếp xúc với muối, nó phân hủy thành các thành phần ban đầu và sau đó được các vi khuẩn tự nhiên trong môi trường tiêu hóa.

Bước đột phá này đạt được trong bối cảnh rác thải nhựa vẫn tiếp tục tràn ngập các đại dương trên thế giới. Trưởng nhóm nghiên cứu, ông Takuzo Aida, cho biết nghiên cứu của nhóm đã thu hút sự quan tâm từ ngành công nghiệp bao bì.

Điểm đặc biệt của loại nhựa mới này là không chỉ tan trong nước mà còn có thể phân hủy trong đất có chứa muối. Theo các nhà nghiên cứu, một mảnh nhựa dài 5 cm có thể phân hủy hoàn toàn sau khoảng 200 giờ trong đất ẩm. Nhựa tan được trong nước biển có thể là một giải pháp tiềm năng để bảo vệ đại dương và động vật hoang dã khỏi vấn nạn "ô nhiễm trắng".

Ô nhiễm nhựa đang gây gánh nặng tới môi trường toàn cầu. (Ảnh minh hoạ). 

Thành phần của vật liệu này gồm natri hexametaphosphate 6 - NaPO3 (một chất nhũ hóa, phụ gia thực phẩm phổ biến ứng dụng trong sữa đóng hộp, kem, nước sốt) và các monomer gốc ion guanidinium - ứng dụng trong phân bón và chất cải tạo đất. Hợp chất trên hình thành các "cầu muối" liên kết chặt chẽ. Các liên kết này đóng vai trò như "ổ khóa", giúp vật liệu có độ bền và tính linh hoạt như nhựa gốc dầu mỏ, nhưng dễ bị đảo ngược phản ứng khi gặp muối.

Sau phân hủy, loại nhựa mới chỉ còn lại nitrogen và phosphorus, có thể được chuyển hóa nhờ vi khuẩn hay hấp thụ bởi thực vật. Do đó, vật liệu này không tạo vi nhựa gây hại cho sinh vật thủy sinh hay xâm nhập vào chuỗi thức ăn.

Ngoài ra, các nhà khoa học khẳng định vật liệu nhựa này không độc hại, không dễ cháy và không phát thải khí CO2 trong quá trình phân hủy. Tuy vậy, các chuyên gia cho rằng, để thay thế hoàn toàn nhựa, các vật liệu mới cần đảm bảo thêm các tiêu chí khác bao gồm chi phí sản xuất giá rẻ và cơ sở hạ tầng sản xuất.

Những năm gần đây, thế giới đã ghi nhận nhiều bước đột phá về công nghệ thay thế nhựa, nhưng việc mở rộng quy mô để ứng dụng thương mại đối với các vật liệu nhựa mới  vẫn là một bài toán khó.

Ô nhiễm nhựa không chỉ là một vấn đề của môi trường mà đang trở thành một mối đe dọa đối với sức khỏe toàn cầu. Trong đó, vi nhựa đã được tìm thấy trong nhiều bộ phận cơ thể người, bao gồm mạch máu và não. Theo cảnh báo của Liên hợp quốc (UN), nếu thế giới không thực hiện các hành động khẩn cấp để giải quyết tình hình, đến năm 2040, lượng rác thải nhựa đổ ra biển có thể tăng gấp 3 lần.

Trong nỗ lực chống ô nhiễm nhựa hiện nay, tái chế vẫn đang được coi là công cụ chính. Dù vậy, tỷ lệ nhựa được tái chế, bao gồm nhựa dùng một lần, vẫn tương đối thấp so với tỷ lệ nhựa thải ra môi trường.

Trong bối cảnh đó, các nhà khoa học toàn cầu đang chạy đua tìm kiếm các giải pháp thay thế, bao gồm phát triển một loại vật liệu nhựa mới có thể phân hủy dễ dàng hơn.

Minh Huệ