Vấn đề của nhựa “xanh”: Chất dẻo sinh học và chất dẻo tự hủy sinh học thực chất là gì? (Phần 1)

Nếu chúng ta không tiết chế sử dụng các sản phẩm sản xuất từ chất dẻo thì ngay cả các chất dẻo thân thiện với môi trường cũng mang họa “ngầm”.

11 1

Chất dẻo chính là chất liệu đa dụng nhất trên thế giới có thể tạo ra mọi thứ, nhưng cũng là lỗ đen của trái đất. Chất dẻo biến hóa khôn lường từ xe hơi đến bao bì thực phẩm, từ máy bay đến bút máy. Chất dẻo là hóa chất tổng hợp (được làm thủ công), nhưng không thể trở thành một phần trái đất vì chẳng thể hòa hợp với thiên nhiên. Các chất nhựa bị thải ra môi trường là nguyên nhân chính gây ô nhiễm, tắc nghẽn sông ngòi, đại dương và biển, chết cá, chim mắc nghẹn và khiến môi trường thành một nơi không còn mấy xinh đẹp. Nhờ vào áp lực cộng đồng yêu cầu dọn sạch rác thải nhựa, các nhà sản xuất đã bắt đầu giới thiệu các sản phẩm nhựa thân thiện với môi trường hơn. Nhưng có phải mọi người đều mệt mỏi với nỗ lực làm “xanh” trái đất ?

6
Túi đặc biệt thân thiện với môi trường được làm từ chất phụ gia EPI. Một lượng nhỏ hóa chất được thêm vào thành phần cấu tạo của các chất dẻo thường (khoảng 2-3%). EPI khiến nhựa phân hủy sau khi tiếp xúc trực tiếp dưới ánh mặt trời, nhiệt độ hoặc sau nhiều lần kéo dãn qua những lần sử dụng. Ảnh: Merindo

VẤN NẠN NHỰA TRÊN TOÀN CẦU 

7
Sức lan tỏa của rác thải làm từ chất dẻo đang ngày càng bành trướng.  Ảnh: Apeuk 

Chất dẻo là hợp chất polyme gốc Carbon (các phân tử chuỗi dài liên tục lặp lại những cấu trúc phân tử) và chúng ta hầu như chỉ sử dụng dầu thô để tạo hợp chất. Mềm dẻo và khả năng co giãn đến không ngờ là tính từ có thể nói lên tất cả về chất dẻo. Cũng chính bởi vì tính linh hoạt, bền bỉ của chất dẻo mà vấn đề bắt đầu nảy sinh. Chúng ta hầu như chỉ dùng một lần các sản phẩm làm từ chất dẻo trong đó có các mặt hàng giá rẻ như bao bì thực phẩm và túi đựng các sản phẩm nên khi vứt chúng, hiển nhiên hầu hết rác là nhựa. Tính trung bình, chúng ta sẽ vứt bỏ túi nhựa chưa đầy 15 phút sử dụng, nhưng chúng mất đến 500 năm để “giã từ” môi trường. (Trong khi nhựa đã tồn tại xung quanh chúng ta gần cả thế kỷ nhưng vẫn không ai hiểu sự ngặt nghèo này).

Việc xử lý rác nhựa cực kỳ khó khăn. Thiêu hủy nhựa có thể tạo ra khí độc như Dioxins và gom nhặt, tái chế chúng cũng chẳng mấy dễ dàng, bởi vì hiện nay có rất nhiều loại nhựa và mỗi loại được tái chế theo quy trình khác nhau. Nếu chúng ta chỉ sử dụng một lượng nhỏ chất dẻo thì chuyện sẽ chẳng đi đến đâu, nhưng ngược lại chúng ta lạm dụng chúng một lượng choáng ngợp. Chỉ riêng một đảo nhỏ ở Anh thôi đã có đến 8 triệu túi rác nhựa mỗi năm. Nếu bạn bắt tay tham gia công tác dọn sạch biển, bạn sẽ biết khoảng 80% rác thải bao phủ đầy bờ biển đều là các sản phẩm làm từ chất dẻo bao gồm chai nhựa, nắp chai và các mảnh nhỏ chưa xác định được mà nhiều người vẫn hay gọi là nước mắt “nàng tiên cá”.

9
Các mảnh nhỏ li ti như nước mắt “nàng tiên cá” thả trôi giữa lòng đại dương. Ảnh: Elite Readers

Nói theo đúng nghĩa đen thì chúng ta đang bị nhấn chìm trong “biển” nhựa mà không thể nào thoát ra được. Chúng ta sản xuất chúng hầu hết đều từ dầu - nguồn nhiên liệu không thể tái tạo đang dần trở nên đắt đỏ. Người ta ước lượng 200,000 thùng dầu mỗi ngày được đưa vào sản xuất túi ni-long để cung cấp cho một mình quốc gia Hoa Kỳ.

CẢI TIẾN CHẤT DẺO 

Thật oái oăm khi chất dẻo lại bị xếp cuối danh sách báo động. Bạn có thể sẽ để ý thấy một vài loại nhựa bị vứt bỏ và dần chuyển xám hoặc vàng sau khi bị tiếp xúc trực tiếp lâu dưới ánh sáng ban ngày (đặc biệt là dưới tia cực tím có trong ánh mặt trời). Để ngăn chặn điều này, hầu hết các nhà sản xuất nhựa đưa thêm các hóa chất bền vững để kéo dài “tuổi thọ” sản phẩm. Trong xã hội đang từng bước chú trọng hơn vào việc bảo vệ môi trường, điểm mấu chốt của cấu tạo chất dẻo mới là rút ngắn quá trình phân hủy nhanh hơn.

0
Ống nhựa chuyển màu vàng khi tiếp xúc ánh mặt trời quá lâu trong thí nghiệm của nhóm nghiên cứu Polymer Solutions . Ảnh: Polymer Solutions

Nhìn chung, có 3 loại chất dẻo thân thiện với môi trường:

  • Chất dẻo sinh học được làm từ các nguyên liệu tự nhiên như bột ngô
  • Chất dẻo tự hủy sinh học được làm từ các chất hóa dầu truyền thống, nhằm đẩy nhanh quá trình phân hủy
  • Nhựa Eco/ Nhựa tái chế đơn giản là các sản phẩm nhựa được đem đi tái chế thay vì hóa dầu thô.

1. Chất dẻo sinh học

1
Một lối thoát mới cho vấn đề rác nhựa là biến thực phẩm thành chất dẻo. Ảnh: Biome Bioplastics 

Lý thuyết đơn giản nằm sau công thức cấu tạo chất dẻo sinh học: Nếu nhựa có thể khởi đầu bằng những hóa chất thân thiện hơn, chúng sẽ phân hủy nhanh và dễ dàng hơn khi chúng ta đào thải chúng. Chất dẻo sinh học quen thuộc nhất với chúng ta thường được làm từ các nguyên liệu tự nhiên như bột ngô và đóng gói bán dưới nhãn hiệu EverCorn™ và NatureWorks. Các nhãn hiệu đặc biệt nhấn mạnh về các thông tin môi trường. Chúng ta thật sự không thể phân biệt bằng mắt thường giữa một vài chất dẻo sinh học và các chất dẻo hóa dầu truyền thống. Polylactide acid (PLA) có vẻ ngoài và phản ứng giống với polyethylene và polypropylene, hiện nay được sử dụng làm bao đựng thực phẩm một cách rộng rãi. Theo công ty NatureWorks, sản xuất PLA tiết kiệm ⅔ năng lượng so với sản xuất nhựa thông thường. Khác với những loại nhựa truyền thống và nhựa tự hủy sinh học, lượng CO2 của chất dẻo sinh học không tăng khi phân hủy. Ví dụ, khi phân hủy tại các bãi rác, PLA giảm đến 70% khí thải CO2. (Vì ở bước đầu thực hiện, nguyên liệu thực vật dùng để sản xuất chất dẻo đã hấp thụ lượng CO2 tương tự).

Mặt lợi thường thấy của chất dẻo sinh học là chúng có thể tự phân rã. Chất dẻo phân rã thành những chất tự nhiên, hòa lẫn vào đất và không gây hại. Một số chất dẻo sinh học có thể phân hủy chỉ sau vài tuần. Các phân tử của bột ngô có trong chất dẻo hấp thụ nước từ từ và phồng lên khiến chất dẻo rã ra từng mảng nhỏ. Vi khuẩn nhanh chóng tiêu hóa các mảng nhỏ chất dẻo này.

Nhưng không phải hết thảy chất dẻo sinh học đều dễ dàng phân hủy hoàn toàn như vậy và một số chất dẻo sinh học sẽ sinh ra tàn dư khí độc hay các mảng nhựa nhỏ. Một vài loại chỉ phân hủy khi ở nhiệt độ cao tại những nơi bón phân ủ cho thành phố và công nghiệp hoặc trong máy ninh và tại các bãi rác hoạt tính sinh học (Bãi xử lý rác bằng phản ứng sinh học), chứ không thể trong các phân ủ tại nhà hoặc những bãi rác thông thường. Trên thế giới có rất nhiều tiêu chuẩn mang nhãn hiệu sinh thái giải thích rõ về sự khác biệt giữa các bãi phân ủ trong nhà và công nghiệp và lượng thời gian tiêu chuẩn để phân hủy mà một chất nhựa cần hội tụ đủ.    

3
Một số loại chất dẻo sinh học có thể “tự xoay sở” trong quá trình phân rã nhanh gọn, nhưng một số khác lại cần đưa đến những nơi xử lý riêng biệt. Ảnh: European Bioplastics  

Các bước sản xuất chất dẻo sinh học PLA

  1. Chuẩn bị nhiều loại ngũ cốc
  2. Xử lý và xay ngũ cốc để tách lấy dextrose (một loại đường)
  3. Sử dụng các thùng lên men để biến đường dextrose thành axit lactic
  4. Chuyển đổi axit lactic thành lactide trong nhà máy hóa chất
  5. Polyme hóa lactide thành các phân tử chuỗi dài axit polylactide (PLA)
2
Dây chuyền sản xuất chất dẻo sinh học. Ảnh: Bioplastic Process Manufacturing Value chain - supply chain

Nguồn: Explain That Stuff
Người dịch: Jane