Hà Dương Cự: Chất Dẻo Sinh Học Có Giải Quyết Được Nạn Chất Dẻo?

Dao, muỗng và xiên làm bằng chất dẻo sinh học. (Hình: columbia.edu)

Mọi người ai cũng biết những sản phẩm làm bằng chất dẻo (plastic) đã làm ô nhiễm môi trường trên toàn thể thế giới. Từ thập niên 1950 thế giới đã sản xuất trên 9 tỷ tấn chất dẻo. Giá thành của chất dẻo rất rẻ nên có rất nhiều đồ dùng được làm bằng chất dẻo.
Theo báo National Geographic, trên thế giới cứ một phút thì người ta mua tới 1 triệu chai nước hay nước ngọt làm bằng chất dẻo và một năm thế giới sản xuất ra 24.2 tỷ đôi giày phần lớn là làm bằng chất dẻo.

Vấn đề của chất dẻo

Chất dẻo là một loại hợp chất gọi là pôlime (polymer). Pôlime được một chuỗi các phân tử (molecule) làm thành. Có nhiều loại pôlime thiên nhiên như là xenlulôt (cellulose), đó là chất của thành tế bào của các cây.
Từ hơn một thế kỷ nay con người đã biết cách tạo thành các loại pôlime nhân tạo. Tính chất của pôlime tùy theo cách các phân tử được nối liền với nhau và nguyên liệu dùng cho các nguyên tử và phân tử. Pôlime nhân tạo thường được chế tạo thành những chuỗi dài các phân tử, dài hơn pôlime thiên nhiên rất nhiều. Vì cách cấu tạo đó pôlime nhân tạo nhẹ nhưng chắc chắn và dẻo dai, nên mới gọi là chất dẻo. Nhiên liệu để chế tạo ra chất dẻo là dầu hỏa.
Vấn đề của chất dẻo là quá bền và giá thành của những sản phẩm chất dẻo quá rẻ. Một bao chất dẻo dùng trong những cửa hàng thực phẩm giá chỉ khoảng 1 xu. Theo một nghiên cứu thì trung bình người ta dùng một bao chất dẻo chừng 12 phút rồi vứt đi. Nhưng bao chất dẻo đó còn tồn tại trên mặt đất mấy trăm năm. Một vấn đề nữa là để sản xuất ra các sản phẩm chất dẻo người ta phải tiêu thụ dầu hỏa, theo một ước tính thì một ngày ở Hoa Kỳ 200,000 thùng dầu hỏa được dùng để chế tạo các sản phẩm chất dẻo.
Nhiều loại chất dẻo rất khó bị phân hủy. Nếu bị mục nát thì trở thành những viên chất dẻo rất nhỏ được gọi là vi chất dẻo (micro plastic), rất có hại cho sinh vật. Những vật dụng chất dẻo trôi ra ngoài biển làm nguy hại những sinh vật sống ngoài biển.
Nếu đốt chất dẻo thì sẽ phát sinh ra nhiều chất độc như dioxin. Trong khi đó đi thu thập chất dẻo rồi tái chế lại cũng không phải là dễ. Thứ nhất là tốn kém, không rẻ bằng làm sản phẩm mới, thứ hai là có nhiều loại chất dẻo khác nhau, mỗi loại được chế tạo khác nhau. Khi muốn tái chế thì phải phân loại riêng từng loại và tái chế riêng mỗi loại.

Chất dẻo sinh học

Chất dẻo sinh học là chất dẻo làm bằng những chất hữu cơ thiên nhiên chứ không dùng dầu hỏa. Đường mía được chế biến thành ethylene, chất này lại được dùng để tạo thành polyethylene, một loại chất dẻo. Một loại chất dẻo sinh học khác dùng tinh bột bắp để tạo ra axit lactic và làm thành một loại chất dẻo sinh học có tên là chất dẻo polylactide acid (viết tắt là PLA). Chất dẻo PLA đang được dùng làm những đồ chứa thực phẩm. Những đặc tính của chất dẻo sinh học thay đổi tùy theo nguyên liệu. Có những thứ chất dẻo sinh học trông không khác gì chất dẻo thường.

Rùa biển bị mắc dây chất dẻo. (Hình: worldoceanfest.org)

Chất dẻo phân hủy sinh học

Chất dẻo phân hủy sinh học là loại chất dẻo có thể phân hóa trong một môi trường thuận tiện. Điều này có thể xảy ra khi những vi sinh vật trong môi trường tiêu thụ và phân hủy chất dẻo thành sinh khối, nước và cacbon đioxit hay khí mêtan.
Không phải chất dẻo phân hủy sinh học nào cũng tốt cho môi trường. Có nhiều loại chất dẻo phân hủy sinh học là chất dẻo thường chỉ được trộn thêm hóa chất vào. Những hóa chất này sẽ làm cho chất dẻo dễ tan vỡ thành những mảnh nhỏ khi tiếp xúc lâu với ánh sáng và không khí. Như vậy chất dẻo phân hủy sinh học này sẽ trở thành vi chất dẻo chứ không phân hủy hoàn toàn thành những chất vô hại cho môi trường. Cho nên chất dẻo phân hủy sinh học loại này có hại chứ không có lợi.
Vì hai từ “chất dẻo sinh học”“chất dẻo phân hủy sinh học” gần giống nhau nhiều người tưởng rằng chất dẻo sinh học đều phân hủy sinh học được. Thật sự thì nhiều loại chất dẻo sinh học giống chất dẻo thường, chỉ thay nguyên liệu dầu hỏa bằng nguyên liệu sinh học nên không tự phân hủy được. Tuy nhiên có nhiều loại chất dẻo sinh học cũng là chất dẻo phân hủy sinh học, thí dụ như chất dẻo PLA làm bằng tinh bột bắp.
Có nhiều trường hợp chất dẻo sinh học có thể mục rữa thành phân bón. Những phân tử của bột bắp trong chất dẻo sinh học thấm nước và phồng lên làm cho nó vỡ thành những mảnh vụn nhỏ, giúp cho vi khuẩn dễ dàng tiêu thụ. Tuy nhiên không phải loại chất dẻo sinh học nào cũng mục rữa thành phân bón một cách dễ dàng được. Nhiều khi chất dẻo sinh học còn lưu lại một ít hóa chất nguy hại. Có nhiều loại chất dẻo sinh học chỉ có thể phân hóa ở dưới một điều kiện đặc biệt không xảy ra trong thiên nhiên, thí dụ như phân hủy ở nhiệt độ cao. Nếu bạn vứt loại này ra ngoài vườn thì nó không tự phân hủy được. Loại này phải được xử lý trong những cơ xưởng đặc biệt dùng để phân hóa chất dẻo sinh học.
Chất dẻo phân hủy sinh học hay chất dẻo làm phân bón không nên bỏ ra ngoài bãi rác. Tại bãi rác những chất dẻo này thường bị những lớp rác khác đè lên nên chúng thường ở trong một môi trường kỵ khí (tức là thiếu dưỡng khí). Khi phân hóa sẽ thải ra chất mêtan. Chất này nếu thu thập lại được thì dùng làm khí đốt, nhưng nếu để tự do thoát ra ngoài khí quyển thì là một khí nhà kính rất nguy hại.

Nhiều biện pháp khác để giảm nạn chất dẻo

Tuy không được hữu hiệu lắm nhưng tái chế chất dẻo cũng làm giảm được một ít nạn chất dẻo. Một cách nữa để giảm nạn chất dẻo là dùng sản phẩm không làm bằng chất dẻo, thí dụ dùng bao làm bằng vải hay giấy.
Cách tốt nhất để giúp giảm nạn chất dẻo là bớt dùng sản phẩm chất dẻo. Thay vì mỗi lần dùng một bao chất dẻo xong rồi vứt đi thì dùng lại bao đó nhiều lần. Nhiều tiểu bang không cho các chợ dùng bao chất dẻo mà phải bán, mục đích là để người tiêu dùng tự đem túi của mình đi. Như vậy số bao chất dẻo sẽ giảm đi nhiều. Cũng không dùng những chai nước lạnh bán sẵn dùng rồi vứt đi mà sử dụng những chai riêng của mình để có thể dùng nhiều lần.

Kết luận

Chất dẻo sinh học vẫn còn có nhiều khuyết điểm nên hiện nay có nhiều nghiên cứu để cải tiến chất dẻo sinh học. Thí dụ các nhà khoa học ở Đại Học Stanford có dự án biến đổi khí mêtan thu thập từ bãi rác hay các nhà máy xử lý nước thải thành chất dẻo sinh học. Chất dẻo sinh học này sẽ phân hủy và trở lại thành khí mêtan, khi rơi xuống biển thì được tiêu hủy bởi các vi sinh vật.
Còn có những nghiên cứu để thay thế chất dẻo bằng những sản phẩm thân thiện với môi trường hơn. Thí dụ một công ty Nhật Bản chế tạo vật liệu đóng gói bằng thạch (agar) lấy từ rong biển.
Hy vọng một ngày nào đó sẽ không còn nạn chất dẻo nữa.

Hà Dương Cự
Theo Người Việt ngày 6/2/2020

Nguồn tài liệu:
http://www.explainthatstuff.com
https://blogs.ei.columbia.edu
https://ecologycenter.org

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*