 |
| TAL thô do vi khuẩn tạo ra (trái) có thể được trộn với các hóa chất khác để tạo ra loại nhựa PDK có thể tái chế vô tận (phải). |
Nhựa là một trong những vật liệu hữu ích nhất trong thế giới hiện đại của chúng ta. Song, thật không may, nó cũng là một trong những vật liệu tồi tệ nhất xét về khía cạnh bền vững.
Giờ đây, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Berkeley (Mỹ) đã phát triển một cách chế tạo vi khuẩn để sản xuất nguyên liệu thô. Từ đó, có thể chế tạo thành nhựa tái chế hoàn toàn. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Sustainability.
Các chương trình tái chế nhựa có ý nghĩa tốt, nhưng sự thật đáng thất vọng là phần lớn bị đốt hoặc kết thúc ở bãi rác. Vào năm 2019, Phòng thí nghiệm Berkeley đã tiết lộ một loại nhựa mới có tên là polydiketoenamine (PDK). Trong đó, các liên kết giữa những phân tử có thể bị phá vỡ dễ dàng hơn theo yêu cầu, sẵn sàng để chế tạo thành một thứ gì đó mới mà không làm giảm chất lượng.
Trong những nghiên cứu trước đây, ban đầu, các nhà khoa học đã tạo ra PDK từ cùng một loại hóa dầu dùng để sản xuất nhựa thông thường. Song, với nghiên cứu mới, nhóm đã chuyển đổi thành công sang một nguồn tái tạo.
Nhóm nghiên cứu đã thiết kế vi khuẩn E. coli để có thể chuyển đổi đường từ thực vật thành một phân tử có tên là triacetic acid lactone (TAL). Phân tử này sau đó có thể kết hợp với các hóa chất khác để tạo ra PDK.
Kết quả cuối cùng là một vật liệu nhựa có thể được điều chỉnh có chọn lọc để trở nên mềm dẻo, dẻo dai hoặc thậm chí là kết dính, tùy thuộc vào ứng dụng hiện tại. PDK mới này không chỉ bền vững hơn, mà còn có thể xử lý nhiệt độ làm việc nóng hơn so với phiên bản trước đó lên đến 60 độ C (140 độ F). Điều này mở ra một loạt ứng dụng tiềm năng.
Ở dạng hiện tại, PDK được tạo thành từ khoảng 80% nội dung sinh học. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết, các phiên bản trong tương lai sẽ đạt 100%. Những cải tiến khác sẽ là trọng tâm của nhiều công việc hơn, bao gồm tìm cách khiến vi khuẩn chuyển đổi nhiều loại đường và hợp chất thực vật thành nguyên liệu thô. Đồng thời, đẩy nhanh quá trình chuyển đổi đó.
Corinne Scown – tác giả chính của nghiên cứu – cho biết: “Kết quả mới của chúng tôi rất đáng khích lệ. Chúng tôi nhận thấy rằng, với những cải tiến thậm chí còn khiêm tốn đối với quy trình sản xuất, chúng tôi có thể sớm tạo ra nhựa PDK dựa trên sinh học vừa rẻ, vừa thải ra ít CO2 hơn so với nhựa làm từ nhiên liệu hóa thạch”.
Theo Giáo Dục Thời Đại
