Các loại rác nhựa sinh học sử dụng một lần đang gây ô nhiễm tại nhiều nơi trên thế giới. Số liệu thống kê cho thấy, hiện mới chỉ có 14% rác nhựa thực sự được tái chế. Nhiều chuyên gia cho rằng, một trong những giải pháp nhằm hạn chế ô nhiễm từ nhựa là tái chế chúng để sử dụng lại nhiều lần.

Trước thực trạng này, nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học tại Nhật Bản đã phát triển phương pháp chuyển nhựa sinh học thành phân bón. Nhưng họ nói rằng, phát hiện của họ thậm chí còn có ý nghĩa rộng lớn hơn đối với việc tái sử dụng rác nhựa trong tương lai. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí chuyên ngành Green Chemistry, tập trung vào nhựa poly (isosorbide carbonate - PIC) có nguồn gốc sinh học.

“Chúng tôi rất lạc quan và tin rằng công trình của chúng tôi là cột mốc quan trọng đối với việc phát triển các vật liệu polyme bền vững và có thể tái chế trong tương lai gần. Điều này đồng nghĩa với kỷ nguyên của 'bánh mì làm từ nhựa" cũng sắp đến gần", Daisuke Aoki, tác giả chính của nghiên cứu cho hay.

Theo các nhà khoa học, chất dẻo sinh học là chất dẻo được làm từ sinh khối đã được đề xuất như một chất thay thế bền vững hơn cho chất dẻo từ dầu mỏ. Đặc biệt, PIC được làm từ một monome (đơn vị cấu tạo nên đa phân tử) gọi là isosorbide (ISB), một sản phẩm phụ không độc của glucose. ISB có thể được biến thành phân bón thông qua một quá trình gọi là ammonolysis (trong quá trình này, amoniac được sử dụng để tách carbon kết nối các monome ISB. Điều này tạo ra urê, là một chất giàu nitơ làm ra một loại phân bón phổ biến).

Quy trình tái chế rác nhựa sinh học của các nhà khoa học Nhật Bản.

Trong quá trình thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã tìm cách hoàn thành phản ứng bằng cách sử dụng càng ít năng lượng và dung môi hữu cơ càng tốt. Đầu tiên, họ thử phản ứng trong nước 30 độ C ở áp suất khí quyển. Họ đã có thể tạo ra urê, nhưng phản ứng không hoàn thành trong vòng 24 giờ và PIC chưa bị phân hủy hoàn toàn. Tuy nhiên sau đó họ phát hiện ra rằng việc tăng nhiệt độ nước lên mức 90 độ C dẫn đến phản ứng hoàn toàn trong vòng sáu giờ đồng hồ.

“Phản ứng xảy ra mà không cần đến bất kỳ chất xúc tác nào, chứng tỏ quá trình phân giải PIC có thể dễ dàng thực hiện bằng cách sử dụng amoniac trong nước và đun nóng ở nhiệt độ cao hơn. Do đó, quá trình này vận hành đơn giản và thân thiện với môi trường nhìn từ quan điểm tái chế hóa chất”, ông Daisuke Aoki cho biết thêm.

Liên quan tới việc phát triển phương pháp nhằm biến nhựa thành phân bón, trước đó, công ty khởi nghiệp Neptune Plastic cũng phát triển loại nhựa từ vật liệu cấp thực phẩm (an toàn cho người tiêu dùng) có thể ủ trong vườn nhà. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn còn một số tranh luận xung quanh việc liệu nhựa sinh học có thực sự là giải pháp thân thiện với môi trường cho cuộc khủng hoảng ô nhiễm rác nhựa hay không.

Bởi có một điều chắc chắn rằng không phải lúc nào chúng cũng phân hủy sinh học nhanh như trên các quảng cáo. Một báo cáo của Liên Hợp Quốc mới đây đưa ra kết luận rằng, rác nhựa phân hủy rất chậm trong đại dương trước khi chúng có thể trở thành một giải pháp thay thế có ý nghĩa.

Các giải pháp tái chế tuần hoàn như cách mà nhóm của giáo sư Daisuke Aoki đang đề xuất sẽ giải quyết được vấn đề này. Tuy nhiên, đâu đó vẫn còn những lo ngại rằng việc phát triển sinh khối cho nhựa sinh học có thể góp phần gây ra các cuộc khủng hoảng về khí hậu và đa dạng sinh học bằng cách chiếm diện tích đất có giá trị có thể được sử dụng để lưu trữ carbon hoặc môi trường sống.