Nhựa hay Plastic có rất nhiều những ưu điểm khiến chúng trở thành loại vật liệu quan trọng bậc nhất trong thế giới hiện đại. Chúng có thể được đúc thành bất kì hình dạng nào mà chúng ta mong muốn, chúng cứng rắn nhưng linh hoạt; chúng có đủ các biến thể hóa học mà chúng ta hoàn toàn có thể điều chỉnh sao cho phù hợp với các nhu cầu, điều kiện khác nhau. Tuy nhiên khiếm khuyết chí tử của nhựa lại nằm ở điểm chúng không thể tự phân hủy và chi phí để thiêu hủy đồ vật làm từ chất liệu này lại tương đối đắt đỏ, khiến cho quy trình xử lý rác thải nhựa không hiệu quả về mặt kinh tế. Với tiềm năng tái chế kém nhưng lại phổ biến bậc nhất, rác thải nhựa ngày một tích tụ và tồn tại ở cả dạng khối lẫn vi chất thải.

Đối với các vật liệu tự nhiên, phân hủy không phải là một vấn đề đáng quan ngại bởi vi khuẩn sẽ thực hiện công việc mà mẹ tự nhiên đã ban tặng cho chúng, phân ra rác thải để thu được năng lượng hoặc hóa chất hữu ích. Nhưng đối với vật liệu nhân tạo mới chỉ có mặt trong chưa đầy 100 năm trở lại đây, các loại vi khuẩn cần một thời gian dài tiến hóa và thích nghi để có thể phân hủy nhựa. Và may mắn thay là chúng ta đã tìm thấy chúng kịp thời.

Các nhà nghiên cứu tại Pháp mới đây đã chế tạo thành công nên một loại enzyme có thể phân hủy nhựa ở hình thái phổ biến nhất một cách hiệu quả. Vật liệu thô thu được sau quá trình có thể tiếp tục được tái sử dụng làm chai nhựa mới.

Giải pháp tới từ mẹ tự nhiên

Polyethylene terephthalate hay PET là một nhưng những loại nhựa phổ biến nhất với muôn vàn lợi ích áp dụng, nổi bật nhất có thể kể đến như chai nhựa; chúng cũng là thành phần chính của rác thải nhựa trong môi trường. PET được phát triển lần đầu tiên vào những năm 1940 nhưng mãi cho đến năm 2016, vi sinh vật sống đầu tiên có thể phân hủy PET và hấp thu phụ phẩm là carbon được phát hiện tại trầm tích gần một cơ sở tái chế nhựa.

Những dẫu những loại vi khuẩn này có thể giải quyết vấn đề rác thải nhựa, chúng cũng không thể khiến cho nền công nghiệp tái chế trở nên khả thi hơn. Lý do bởi carbon, vốn là xương sống của PET, sẽ bị phân hủy hoàn toàn trong quá trình này. Điều đó cũng có nghĩa rằng chúng ta sẽ phải tiếp tục sản xuất để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng vật dụng nhựa của xã hội hiện đại, quá trình cũng chẳng phải là tiết kiệm gì nếu xét đến nguồn tài nguyên có hạn của Trái Đất.

PET là một tập hợp dài các vòng carbon được liên kết bởi các nguyên tử oxy và carbon. Để phân hủy nó nhưng vẫn phù hợp cho quá trình tái chế, các liên kết carbon-oxy này cần phải được phá vỡ và giải phóng thành vô số những vòng carbon tự do. Các vi khuẩn có khả năng tiêu hóa PET tuy có thể phá vỡ các liên kết nhưng chúng cũng đồng thời phá vỡ cấu trúc vòng carbon, khiến cho việc tái chế trở nên bất khả thi.

Nhưng những enzyme mà các vi khuẩn nói trên sản sinh để phân hủy nhựa đã được xác định cụ thể. Dựa vào đó, các nhà nghiên cứu khoa học tại Công ty tái chế công nghiệp Carbios, Pháp đã phát triển loại enzyme phù hợp hơn giúp phân hủy chai nhựa nhưng vẫn có thể tái sử dụng.

Rẻ và hiệu quả

Những sản phẩm mới được sản xuất từ PET phân hủy bởi enzyme chỉ giảm 5% so với giá trị đo được đối với PET được làm từ các nguồn hóa học tiêu chuẩn. Trong khi đó, Carbios đã thỏa thuận với công ty công nghệ sinh học Novozymes để sản xuất enzyme mới từ nấm với chi phí bằng 4% chi phí nhựa nguyên bản được sản xuất trực tiếp từ dầu.

Carbios cho biết, họ đặt mục tiêu tái chế ở quy mô công nghiệp trong 5 năm tới. Công ty đã hợp tác với các công ty lớn như Pepsi, L’Oreál để đẩy nhanh quá trình phát triển enzyme.

“Chúng tôi là công ty đầu tiên đưa công nghệ này ra thị trường. Mục tiêu của chúng tôi là triển khai chính thức ở quy mô công nghiệp lớn vào năm 2024, 2025.” – Martin Stefan, phó giám đốc điều hành tại Carbios cho biết.