Các nhà khoa học ở Đại học California, Berkeley, tìm ra cách khiến nhựa phân hủy hữu cơ tiêu biến dễ dàng hơn chỉ với nước ấm.
Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature hôm 21/4, các nhà khoa học thêm phân tử đặc biệt vào nhựa làm từ axit polylactic (PLA) và polycaprolactone (PCL). Những hợp chất này thường được sử dụng trong nhựa phân hủy hữu cơ. Phân tử đặc biệt mà họ dùng là enzyme có khả năng làm tan rã nhựa và biến đổi thành axit lactic khi gặp điều kiện phù hợp.
Nhựa đã biến đổi (trái) phân hủy sau 3 ngày (phải). (Ảnh: Ting Xu).
Các enzyme được bọc trong polymer, sau đó đặt vào sợi nhựa. Chúng không làm thay đổi kết cấu của vật liệu, dùng như nhựa polyester thông thường. Quá trình phân hủy xảy ra khi nhựa tiếp xúc với nước và nhiệt độ cao.
Trong điều kiện phân hủy công nghiệp, nhựa PLA chứa enzyme tan rã trong vòng 6 ngày ở 50 độ C. Đối với nhựa PCL, tiếp xúc với nhiệt độ 40 độ C trong vòng hai ngày là đủ để quá trình phân hủy diễn ra. Phương pháp này có thể phân hủy sinh học tới 98% nhựa thành phân tử nhỏ và không để lại vi nhựa.
"Mọi người giờ đây đã sẵn sàng chuyển từ nhựa dùng một lần sang polymer phân hủy sinh học, nhưng thực chất điều đó tạo ra nhiều vấn đề hơn giá trị mang lại", giáo sư Ting Xu, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết. "Về cơ bản, chúng tôi đang đi đúng hướng. Chúng tôi có thể giải quyết vấn đề kéo dài khi nhựa dùng một lần không thể phân hủy sinh học".
Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy polyester đã biến đổi không thể phân hủy ở nhiệt độ thấp hoặc thời gian ẩm ướt quá ngắn. Điều đó có nghĩa một chiếc áo làm từ vật liệu này sẽ không bị ảnh hưởng nếu giặt bằng nước lạnh hoặc khi thấm mồ hôi. Vật liệu nhựa mới có thể tồn tại ở nhiệt độ phòng trong 3 tháng mà không bị phân hủy. Nước ấm sẽ thúc đẩy quá trình bắt đầu.
Xu và cộng sự hiện nay đang tìm hiểu cách ứng dụng phương pháp với những loại nhựa khác cũng như kiểm soát tốt hơn mức độ phân hủy sinh học để nhựa phân hủy một phần và phần còn lại có thể tái chế thành nhựa mới.