Sản xuất nhựa sinh học

Sản xuất bền vững

09/04/2020

Cua xanh vốn đang xâm chiếm hệ sinh thái trải dài từ Nova Scotia (Canada) đến California (Mỹ), nhưng các nhà khoa học vừa tìm được một lợi ích bất ngờ từ loài vật có hại này, đó là nguồn nguyên liệu để làm nhựa phân huỷ sinh học.

Các nhà khoa học từ Canada có kế hoạch nghiền nát vỏ cua, làm sạch và chiết xuất chitin polymer siêu mạnh. Chitin, được tìm thấy trong vỏ giáp xác và côn trùng, có thể được sử dụng để tạo ra một loại nhựa sinh học tự thoái hóa. Dự án này là “một mũi tên trúng hai đích”: vừa giảm số lượng các loài xâm lấn, vừa tạo ra một sự thay thế cho nhựa.

Nhà hóa học Audrey Moore thuộc Đại học McGill, Canada đang dẫn dắt dự án này, hợp tác với Công viên quốc gia Kejimkujik của Nova Scotia để chế tạo ra cốc và các loại dụng cụ nhựa từ cua xanh.

“Hợp tác với Kejimkujik là một thách thức lớn”, nhà khoa học Moore nói. “Chúng tôi phải ra khỏi phòng thí nghiệm, đi vào thế giới thực để xem điều này có thực sự hiệu quả không”.
Các phòng thí nghiệm từ Scotland, Anh đến California, Mỹ đang thực hiện các dự án tương tự. Tất cả đều hy vọng khai thác chitin để làm nhựa. Tuy nhiên, từ vỏ cua đến dao nĩa là một nhiệm vụ không hề đơn giản.

Trong nhiều phòng thí nghiệm, các nhà khoa học sử dụng các hóa chất độc hại như axit hydrochloric để tinh chế chitin, sau đó thêm nhiều hóa chất để biến chitin thành chitosan, nguyên liệu có thể được sử dụng để sản xuất nhựa. Mặc dù sạch hơn so với việc sản xuất nhựa từ các sản phẩm dầu mỏ, những quá trình này vẫn tạo ra rất nhiều nước thải bị ô nhiễm không tốt cho môi trường.

Phòng thí nghiệm của Moore chuyên về hóa học xanh đang thử một cách tiếp cận mới. Thay vì hòa tan vỏ cua trong axit, nhà hóa học Moore trộn lớp vỏ nghiền nát với một loại bột khác, cần ít nước hơn và tạo ra chất thải ít hơn nhiều.

“Khi nghĩ về hóa học, chúng ta thường nghĩ về việc trộn chất lỏng. Nhưng chúng tôi nhận ra rằng có thể làm rất nhiều phản ứng hóa học tốt trong giai đoạn rắn”.

Tất nhiên, đây vẫn chỉ là khởi đầu. Nhóm nghiên cứu của Moore phải kiểm tra để đảm bảo rằng loại nhựa mới này thực sự có thể phân huỷ trong môi trường tự nhiên. Nhà khoa học cũng muốn mở rộng quy mô sản xuất và sẽ cần nhiều cua hơn. May mắn thay, không thiếu cua xanh và tất cả các nhà bảo tồn trên khắp Canada đều muốn chúng biến mất. Lô cua đầu tiên sẽ được chuyển đến McGill vào mùa xuân này. Cuối cùng, Moore hy vọng sẽ xây dựng một cơ sở nhỏ để nghiền nát cua tại chỗ, giúp việc vận chuyển số lượng cao trở lại phòng thí nghiệm của cô dễ dàng hơn.

Ở Kejimkujik, cua xanh đã làm suy giảm quần thể cỏ lươn (eelgrass) và ngao từ những năm 1980. Cỏ lươn giúp ổn định, di chuyển trầm tích của đáy đại dương và cung cấp oxy, môi trường sống cho nhiều sinh vật biển, bao gồm cả cá con. Chúng là nơi kiếm ăn quan trọng của nhiều loài chim di cư và cung cấp bề mặt cho tảo phát triển. Khi biến đổi khí hậu làm ấm vùng biển, các loài xâm lấn như cua xanh trở nên phổ biến hơn, xâm nhập vào nhiều hệ sinh thái hơn.

Nhựa sinh học từ lâu đã được cho là một giải pháp tiềm năng cho cuộc khủng hoảng nhựa đại dượng. Phòng thí nghiệm của nhà hóa học Moore đưa khoa học tiến một bước gần hơn với thực tế, chứng minh rằng chúng ta có thể tạo ra nhựa theo cách sạch hơn, xanh hơn.

Ngọc Diệp (Theo https://www.vice.com/en_us/article/k7e3dw/were-now-harvesting-crabs-to-make-plastic)