Trang chủ Ý tưởng sáng tạo toàn cầu 24h Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022- Sử dụng tinh...

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022- Sử dụng tinh thể nano cellulose từ bột gỗ chế tạo lớp phủ trong bao bì thân thiện môi trường

Công ty khởi nghiệp Medoddia phát triển lớp phủ chống thấm, chế tạo từ các tinh thể nano cellulose, chiết xuất từ bột gỗ thay thế những màng chống thấm bằng nhựa mỏng hoặc nhôm trong các loại bao bì thực phẩm.

Rác thải bao bì, chai nhựa. Ảnh minh họa NoCamels.Rác thải bao bì, chai nhựa. Ảnh minh họa NoCamels.

Trong công nghiệp bao bì thực phẩm, đồ ăn thường sử dụng các túi, gói bằng bìa cứng hoặc giấy. Bản thân bìa cứng hoặc giấy thường có thể tái chế, nhưng không thể tách vật liệu ra khỏi lớp lót bằng nhựa mỏng hoặc nhôm mỏng, có tác dụng ngăn chất lỏng rò rỉ ra ngoài hoặc không khí lọt vào những gói hàng khô được niêm phong. Thực tế này khiến nhiều triệu tấn chất thải bị chôn lấp, làm ô nhiễm môi trường thay vì được tái chế, đồng thời việc sản xuất các bao bì thực phẩm mới từ nguyên liệu thô cũng tàn phá môi trường và xả thải khí carbon.

Sử dụng tinh thể nano cellulose từ bột gỗ chế tạo lớp phủ trong bao bì thân thiện môi trường ảnh 1
Melodea tạo lớp phủ sinh học cho bao bì thực phẩm từ bột gỗ. Ảnh Courtesy

Melodea , một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Rehovot, miền trung Israel đưa ra phương án giải quyết thách thức này, phát triển một giải pháp độc đáo, sử dụng các tinh thể nano cellulose (CNC), các khối xây dựng tự nhiên của tất cả các loại thực vật để tạo ra một “lớp phủ màng mỏng” mới cho bao bì thực phẩm.

Lớp màng mỏng này thực hiện điều mà lớp phủ truyền thống được gọi là “hàng rào sinh thái” thực hiện, bảo vệ thực phẩm bên trong khỏi bị oxy, không khí, hơi nước thấm vào làm hư hỏng hoặc nhiễm vi khuẩn, nhưng vật liệu này hoàn toàn có thể tái chế được.

Shaul Lapidot, Người đồng sáng lập và Giám đốc điều hành Melodea cho biết: Trong một túi khoai tây chiên, bên trong được bao bọc bằng một lớp nhôm mỏng. Lớp nhôm này bảo vệ thực phẩm bên trong lâu dài khỏi độ ẩm, hơi nước và oxy từ không khí và chống thấm dầu.

Sử dụng tinh thể nano cellulose từ bột gỗ chế tạo lớp phủ trong bao bì thân thiện môi trường ảnh 2

Các tinh thể nano cellulose phóng đại cao được chiết xuất từ ​​thực vật. Ảnh Courtesy năm 2013 J. Vincent Edwards và cộng sự.

Ông nói: “Chúng tôi áp dụng những tính chất tương tự bằng phương pháp phủ lên nhựa hoặc giấy với dung dịch của chúng tôi, phát triển trên cơ sở các vật liệu mà chúng tôi chiết xuất từ ​​sợi tự nhiên, sợi thực vật. Đó là một phần sợi thực vật, được chiết xuất hóa học và phân tán trong nước, biến thành gel trong suốt vì kích thước rất, rất nhỏ của các hạt. Chúng tôi đã phát triển thành sản phẩm”.

Công ty chiết xuất CNC từ bột gỗ lâm nghiệp, nguyên liệu thô dùng để sản xuất giấy, ở quy mô công nghiệp. Ban đầu doanh nghiệp sử dụng những phế thải từ ngành công nghiệp giấy và lâm nghiệp, nhưng nhận thấy sản xuất trực tiếp từ bột gỗ sẽ bền vững và kinh tế hơn. Chất thải từ gỗ khi làm giấy chứa rất nhiều hóa chất độc hại gây ô nhiễm, quy trình xử lý chất thải để chiết xuất CNC gây tốn kém kinh tế và gây ô nhiễm môi trường.

Không giống như lớp bọc nhựa, xả thải một lượng khí carbon đáng kể trong quá trình sản xuất và tác động nghiêm trọng đến môi trường, xenlulo có sẵn rộng rãi trong tất cả các loại thực vật và có thể phân hủy sinh học.

Lapidot cho biết: “Nguyên liệu thô dạng mảnh, tương tự như những mảnh giấy rất dày. Chúng tôi cắt nhỏ và cho vào lò phản ứng, sử dụng axit để chiết xuất có chọn lọc các tinh thể nano cellulose (CNC). Sau đó tách các CNC ra khỏi axit, rửa và phân tán vào trong nước.”

CNC được tráng lên giấy, nhựa và những bao bì khác. Vật liệu cũng bảo vệ thực phẩm hiệu quả, chống thấm dầu, nước, không khí và có thời hạn sử dụng tương tự như các lớp phủ không thể tái chế.Ông Lapidot lưu ý, những công ty khác cũng chế tạo được các lớp bao bì có lớp phủ sinh thái, nhưng không duy trì được hiệu suất bảo vệ ở những nơi có độ ẩm cao. Những sản phẩm của Melodea có hiệu suất bảo vệ tốt nhất khi so sánh với sản phẩm đối thủ cạnh tranh.

Công ty đã tiến hành các thử nghiệm trong phòng môi trường riêng, thực phẩm được đặt trong các loại bao bì có các lớp phủ khác nhau trên thị trường và lớp phủ của công ty trong một thời gian dài và so sánh. Bao bì của Melodea có hiệu suất lưu giữ sản phẩm tốt hơn.”

Sử dụng tinh thể nano cellulose từ bột gỗ chế tạo lớp phủ trong bao bì thân thiện môi trường ảnh 3

Hai sản phẩm của Melodea được làm bằng CNC. Ảnh Courtesy

Các nhà máy sản xuất của công ty Melodea ở Israel có thể sản xuất hàng trăm tấn nguyên liệu mỗi năm. Gần đây, Malodea mở rộng sang Mỹ, xây dựng một nhà máy sản xuất với công suất hàng nghìn tấn/năm. Doanh nghiệp đã đã chứng minh tính khả thi các sản phẩm của mình ở Mỹ, dự kiến ​​các sản phẩm thương mại đầu tiên sẽ được sử dụng cho nhiều loại bao bì vào đầu năm 2023.

Giải pháp của Melodea hiện đang được sử dụng để sản xuất túi giấy, nắp đậy, khay đựng bột giấy đúc, v.v. Những lớp phủ màng mỏng có những hạn chế riêng. Hiện nay lớp màng mỏng “hàng rào” chủ yếu tập trung vào những sản phẩm khô như hạt cà phê, chocolate, bánh kẹo cũng như những sản phẩm phi thực phẩm như bột giặt. Trong tương lai, Melodea có hướng nghiên cứu phủ các lớp bao bì để chứa chất lỏng như sữa, nước quả hoặc các chất lỏng phi thực phẩm.

Bao bì hiện đang chiếm hơn 40% tổng lượng nhựa được sản xuất. Bao bì hỗn hợp, chủ yếu các sản phẩm làm từ giấy với lớp nhựa mỏng, đóng vai trò như một giải pháp thay thế sinh thái. Nhưng tái chế túi giấy, bao gồm việc tách các giấy khỏi lớp phủ nhựa hoặc nhôm, khó và tốn kém hơn so với tái chế giấy thường.

Sử dụng tinh thể nano cellulose từ bột gỗ chế tạo lớp phủ trong bao bì thân thiện môi trường ảnh 4

Nhà máy chiết xuất CNC của Melodea ở Arad, Israel. Ảnh Courtesy

Năm 2019, chỉ có hơn 1% cốc giấy, khay và đĩa làm bằng vật liệu kết hợp từ giấy được tái chế ở EU. Nguyên nhân chính là các phương pháp tái chế này phức tạp, cần được thu gom riêng tại các điểm xử lý do không thể được tái chế cùng với các mặt hàng giấy thông thường. Người tiêu dùng thường không chú ý đến các hướng dẫn phân loại vật liệu tái chế khi vứt rác.

Lapidot trong cuộc phỏng vấn với NoCamels nói: “Trong quá trình tái chế, rác thải nhựa thường được rửa trước khi xử lý. Lớp phủ của chúng tôi có thể được rửa bằng nước, sau khi ngâm và xả, vật liệu phủ sẽ trôi đi và có thể tái chế nhựa đơn giản”.

Melodea đã có một số khách hàng, phần lớn là ở Mỹ. Công ty có một loạt những sản phẩm khác trên cơ sở CNC và đang nghiên cứu những ứng dụng dành cho thiết bị điện tử như màn hình cảm ứng.

Theo Viettimes

CÁC TIN KHÁC

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Sáng chế máy phát điện giá rẻ từ băng dính hai mặt

Với khả năng biến ma sát thành một lượng điện nhỏ, một ngày nào đó máy phát điện ma sát có thể được sử dụng trong quần áo biến chuyển động thành năng lượng. Các nhà khoa học đang nghiên cứu các phiên bản rẻ, dễ sử dụng của những máy phát điện tí hon và đã tìm ra một thiết kế sử dụng băng dính hai mặt có thể hoạt động ngang bằng với các phiên bản phức tạp hơn khi sản xuất điện.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Phương pháp ngăn muỗi sinh sản dựa trên âm thanh

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Nogoya phát triển một phương pháp mới khiến muỗi đực không thể nghe được tiếng vo ve của muỗi cái và tìm thấy bạn tình.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Mái quang điện cho đường đi xe đạp

912 tấm quang điện (mô-đun PV) thủy tinh đã được lắp đặt dọc theo một con đường dành cho xe đạp ở thành phố Freiburg (Đức) như một phần của dự án thí điểm mới của nhà tích hợp hệ thống Badenova.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Nhật Bản: Phát triển robot hình dáng giống nhện có thể kiểm tra đường...

Mới đây, Nhật Bản đã phát triển loại robot có hình thù giống một con nhện và được sử dụng với mục đích kiểm tra đường ống nước thải.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Công nghệ mới sử dụng lòng trắng trứng sản xuất bộ lọc nước hiệu...

Khi tình trạng ô nhiễm vi nhựa và khan hiếm nước uống ngày càng trầm trọng, việc tìm ra cách lọc và khử muối hiệu quả trong nước biển ngày càng trở nên quan trọng. Một loại aerogel mới được làm từ lòng trắng trứng mang lại hiệu quả đáng kể khi sử dụng để lọc nước với giá thành thấp.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Mẫu ôtô bay hai chỗ ngồi độc đáo ra mắt tại Trung Quốc

Mẫu ôtô bay mới này áp dụng một cấu hình tách rời gồm ba phần độc lập với nhau, gồm một chiếc máy bay tự hành có khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, một buồng lái thông minh...

Bài viết nổi bật

Đại học Sư phạm TP.HCM ‘bắt tay’ doanh nghiệp công nghệ Việt thúc đẩy chuyển đổi số

Theo hợp tác mới ký kết với Viettel Solutions, Đại học Sư phạm TP.HCM sẽ cùng doanh nghiệp này xây dựng các giải pháp công nghệ trong giáo dục tập trung vào 4 nội dung chính.

Nhóm sinh viên trường ĐH Ngoại thương giành giải ‘Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng’

Ngày 12/6, tại Học viện Tài chính diễn ra Chung khảo Hội thi khoa học sinh viên toàn quốc 'Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng' lần thứ VII, năm 2022. Ban Giám khảo đã chọn ra nhóm sinh viên ĐH Ngoại thương TP. Hồ Chí Minh giành giải Đặc biệt.

Bài viết mới nhất

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Sáng chế máy phát điện giá rẻ từ băng dính hai mặt

Với khả năng biến ma sát thành một lượng điện nhỏ, một ngày nào đó máy phát điện ma sát có thể được sử dụng trong quần áo biến chuyển động thành năng lượng. Các nhà khoa học đang nghiên cứu các phiên bản rẻ, dễ sử dụng của những máy phát điện tí hon và đã tìm ra một thiết kế sử dụng băng dính hai mặt có thể hoạt động ngang bằng với các phiên bản phức tạp hơn khi sản xuất điện.

VietKings công bố TOP 100 đặc sản quà tặng Việt Nam (2021 – 2022): (P.101) – Xoài tròn Yên Châu (Tỉnh Sơn La)

(Top - Bếp vàng) Sơn La được mệnh danh là vùng đất “chuối ngọt, xoài thơm” với nhiều loại nông sản đã có thương hiệu. Trong đó có đặc sản xoài tròn Yên Châu tựa hình trái tim nhỏ nhắn vừa tròn nắm tay đã khiến bao người chỉ vừa ăn lần đầu đã nhớ mãi bởi vị ngọt thơm và ruột vàng ươm.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Việt Nam 2022 – Dùng AI biến giọng nói thành văn bản

Giải pháp Memobot chuyên chuyển đổi giọng nói thành văn bản sử dụng công nghệ AI để tạo ra văn bản chính xác.

VietKings công bố TOP 100 món ăn đặc sản Việt Nam (2021 – 2022): (P.101) – Pa giảng (Cá hun khói) (Tỉnh Sơn La)

(Top - Bếp vàng) Cá gác bếp người Thái ở Sơn La gọi là Pa giảng, nghĩa là món cá tẩm ướp với các loại gia vị núi rừng và gác lên bếp củi hun khói cho khô. Đây là món ăn có cách chế biến giống với món thịt trâu gác bếp.

[WOWTIMES – Niên lịch & Thành tựu Việt Nam 2022] Ajinomoto Việt Nam – 31 năm đồng hành vì cuộc sống Việt

(WOWTIMES - VIETKINGS) Được thành lập từ năm 1991, Công ty Ajinomoto Việt Nam là công ty 100% vốn đầu tư nước ngoài thuộc Tập đoàn Ajinomoto, Nhật Bản với giá trị đầu tư ban đầu hơn 8 triệu đô la Mỹ. Trải qua 31 năm hoạt động, Công ty đã không ngừng phát triển mở rộng mạng lưới kinh doanh và nâng cao công suất sản xuất các sản phẩm.

Công nghệ tỷ USD trên chiếc mặt nạ của Son Heung-min

Chiếc mặt nạ của tiền đạo người Hàn Quốc được tạo ra từ công nghệ in 3D, một giải pháp đang được ứng dụng nhiều trong ngành y học hiện đại.