Rác thải nhựa là một tình trạng đang được cảnh báo trên toàn cầu với hàng triệu tấn rác thải nhựa thải ra các bãi rác và đại dương mỗi năm. Phải mất nhiều thế kỷ để phân hủy được nhựa và có rất nhiều hóa chất giải phóng trong quá trình phân hủy gây hại cho môi trường. Nhựa sinh học được biết đến là giải pháp tốt ưu cho vấn đề này, nhưng liệu nhựa sinh học có thể phân hủy sinh học được không và chúng có tốt hơn cho môi trường không? Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn về tác động môi trường của nhựa sinh học trong bài viết sau.
1. Nhựa sinh học là gì?
Định nghĩa của từ "nhựa sinh học" luôn là vấn đề gây tranh cãi. Nhựa sinh học thường được biết đến là vật liệu nhựa làm từ các nguồn tài nguyên tái tạo, chẳng hạn như bột ngô, mía và cellulose.
Trên thực tế, nhựa sinh học không dùng để gọi một loại vật liệu duy nhất mà thay vào đó là nhiều loại nhựa khác nhau. Nhựa sinh học có thể là nhựa làm từ vật liệu sinh học, nhựa có thể phân hủy sinh học hoặc cả hai.
Nhựa có nguồn gốc sinh học được làm từ các loại tài nguyên sinh khối nhưng không có khả năng phân hủy sinh học. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng cần có tuổi đời cao, chẳng hạn như hàng tiêu dùng lâu bền hay phụ tùng ô tô. Mặc dù chúng không phân hủy sinh học, nhưng nhựa sinh học không phân hủy vẫn là một lựa chọn bền vững hơn so với nhựa làm từ dầu mỏ truyền thống vì chúng được làm từ các nguồn tài nguyên tái tạo.
Mặt khác, nhựa phân hủy sinh học được thiết kế để phân hủy thành các vật liệu tự nhiên, chẳng hạn như nước và carbon dioxide, trong nhiều tháng. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng có tuổi đời ngắn, chẳng hạn như bao bì và các sản phẩm dùng một lần.
2. Nhựa sinh học có thể phân hủy sinh học không?
Có phải tất cả nhựa sinh học đều có thể phân hủy sinh học? Câu trả lời là không; không phải tất cả nhựa sinh học đều có thể phân hủy sinh học. Khả năng phân hủy sinh học của vật liệu phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của nó hơn là nguồn gốc của nó. Nói cách khác, nhựa có nguồn gốc sinh học 100% có thể không phân hủy được, nhưng nhựa có nguồn gốc từ hóa thạch 100% thì có thể.
Như đã đề cập ở trên, có những loại nhựa sinh học đáp ứng cả hai yêu cầu này: có nguồn gốc sinh học và có khả năng phân hủy sinh học. Những loại nhựa này, chẳng hạn như PLA hoặc PHA, thường được làm từ tinh bột và các polyme phân hủy sinh học khác. Sự tồn tại của các polyme như vậy là một bước tiến quan trọng trong việc giảm lượng khí thải carbon và, trong điều kiện thích hợp, phân hủy sinh học mà không để lại bất kỳ dấu vết nào của vi nhựa.
3. Khả năng phân hủy sinh học của nhựa sinh học trong môi trường tự nhiên
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân hủy của nhựa sinh học
Có một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phân hủy sinh học của nhựa sinh học trong môi trường tự nhiên, bao gồm: chủng:loại nhựa sinh học, môi trường mà nó tiếp xúc và sự hiện diện của các vi sinh vật có thể phân hủy vật liệu.
Nói cách khác, nhựa sinh học có chuỗi ngắn, nhiều phần vô định hình và công thức đơn giản hơn sẽ dễ bị vi sinh vật phân hủy sinh học hơn. Hơn nữa, môi trường đặt nhựa sinh học là một thành phần quan trọng trong quá trình phân hủy sinh học của chúng. Các thông số môi trường quan trọng nhất là độ pH, nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ oxy.
3.2. Sự phân hủy sinh học của nhựa sinh học
Nhựa sinh học phân hủy như thế nào? Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Chemosphere, quá trình phân hủy sinh học của polyme bao gồm ba bước quan trọng:
- Suy thoái sinh học: Đây là sự thay đổi các tính chất cơ học, hóa học và vật lý của polyme do sự phát triển của vi sinh vật trên hoặc bên trong bề mặt của polyme.
- Phân mảnh sinh học: Đây là quá trình chuyển đổi polyme thành oligome và monome nhờ hoạt động của vi sinh vật
- Đồng hóa: Nơi các vi sinh vật được cung cấp nguồn carbon, năng lượng và chất dinh dưỡng cần thiết từ quá trình phân mảnh polyme và chuyển đổi carbon của nhựa thành CO2, nước và sinh khối.
Quá trình phân hủy sinh học của nhựa sinh học tương tự như các polyme thông thường nhưng diễn ra trong thời gian ngắn hơn. Mặc dù nhựa sinh học có thể phân hủy sinh học cung cấp cho các nhà sản xuất một giải pháp tiềm năng cho ô nhiễm nhựa, nhưng vẫn có những lo ngại về khả năng phân hủy sinh học của chúng trong môi trường tự nhiên.
Ví dụ, một số loại nhựa sinh học có khả năng phân hủy sinh học chỉ có thể phân hủy trong những điều kiện cụ thể và chỉ trong một số môi trường. Ngoài ra, một số loại nhựa sinh học có thể giải phóng các hóa chất độc hại khi chúng phân hủy, gây hại cho môi trường và động vật hoang dã.
Nhựa sinh học phân hủy sinh học có thể được ủ trong các cơ sở ủ phân công nghiệp, nơi chúng có thể phân hủy thành các nguyên tố tự nhiên chỉ trong vài tuần. Tuy nhiên, việc ủ nhựa sinh học tại nhà không được khuyến khích vì không đáp ứng được các điều kiện lý tưởng cho quá trình phân hủy này.
4. Nhựa sinh học có tốt cho mọi trường không?
4.1. Nhựa sinh học giúp ích gì cho môi trường?
Nhìn chung, lượng khí thải carbon của nhựa sinh học thấp hơn nhiều so với nhựa làm từ dầu mỏ truyền thống. Dấu chân carbon là tổng lượng khí nhà kính thải ra trong toàn bộ vòng đời của sản phẩm. Việc sản xuất nhựa sinh học tạo ra ít khí thải nhà kính hơn so với nhựa truyền thống, chủ yếu là do nguyên liệu thô được sử dụng trong nhựa sinh học có khả năng tái tạo và trung hòa carbon.
Nhựa sinh học thải ra lượng khí thải nhà kính thấp hơn nhiều trong suốt vòng đời của chúng so với các loại nhựa tiêu chuẩn. Không có sự gia tăng đáng kể về lượng khí carbon dioxide khi chúng phân hủy vì các loại cây được sử dụng để sản xuất nhựa sinh học đã hấp thụ cùng một lượng CO2 khi chúng lớn lên.
Việc sản xuất nhựa truyền thống thường bao gồm công đoạn chiết xuất và tinh chế dầu thô, đây là một quá trình phức tạp và tốn nhiều năng lượng. Ngược lại, nhựa sinh học được làm từ nguyên liệu tự nhiên, ít cần xử lý và tiêu tốn ít năng lượng hơn. Ngoài ra, quy trình sản xuất nhựa sinh học cần nhiệt độ thấp hơn, điều này càng làm giảm năng lượng cần thiết để sản xuất chúng.
Hơn nữa, việc sản xuất nhựa sinh học ít gây hại hơn so với nhựa truyền thống. Nhựa truyền thống thải ra nhiều loại hóa chất và độc tố trong quá trình sản xuất, có thể gây hại cho sức khỏe con người và môi trường. Mặt khác, nhựa sinh học tạo ra ít sản phẩm phụ hơn và các sản phẩm phụ được tạo ra ít gây hại hơn.
Một lợi ích khác của nhựa sinh học là khả năng phân hủy sinh học của chúng. Nhựa sinh học có thể được thiết kế để phân hủy sinh học trong các điều kiện cụ thể, chẳng hạn như tiếp xúc với tia cực tím, nhiệt hoặc độ ẩm. Điều này có nghĩa là nhựa sinh học có thể bị phân hủy thành các nguyên tố tự nhiên, chẳng hạn như nước và carbon dioxide, thay vì tồn tại trong môi trường hàng trăm năm như nhựa truyền thống.
4.2. Tác dụng phụ tiềm ẩn đối với môi trường của nhựa sinh học
Mặc dù nhựa sinh học cung cấp một số lợi ích đối với môi trường nhưng chúng cũng có một số nhược điểm. Nhựa sinh học không phải lúc nào cũng có thể phân hủy hoặc có thể phân hủy sinh học. Một số loại nhựa này cần các cơ sở ủ phân công nghiệp ở nhiệt độ cao để phân hủy và rất ít quốc gia có thiết bị để xử lý chúng.
Do đó, nhựa sinh học thường xuyên bị bị tồn đọng tại các bãi rác thải. Trong điều kiện không có đủ khí oxy, chúng có thể thải ra khí mê-tan, một loại khí nhà kính có hại gấp 23 lần so với khí CO2.
Hơn nữa, nhựa sinh học cũng rất đắt tiền. PLA có giá cao hơn từ 20 đến 50% so với vật liệu tương tự. Tuy nhiên, giá của nhựa sinh học đang giảm khi các học giả và công ty dần nghiên cứu ra các phương pháp sản xuất nhựa sinh học hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn.
Về mặt sử dụng đất và nước, việc sản xuất nhựa sinh học đòi hỏi phải có đất để trồng các loại cây được sử dụng để tạo ra nguyên liệu thô. Điều này có thể dẫn đến vấn đề xung đột sử dụng đất, phá rừng và phá hủy môi trường sống tự nhiên. Sản xuất nhựa sinh học cũng có thể cần một lượng nước đáng kể. Việc canh tác các loại cây trồng đòi hỏi phải có hệ thống tưới tiêu, điều này có thể góp phần gây ra tình trạng khan hiếm và cạn kiệt nguồn nước.
5. EuroPlas - Nhà sản xuất hàng đầu các giải pháp nhựa sinh học bền vững
EuroPlas là công ty hàng đầu trong ngành nhựa sinh học, sản xuất và cung cấp các giải pháp thay thế nhựa truyền thống cho các doanh nghiệp trên toàn thế giới. Với hơn 15 năm kinh nghiệm, EuroPlas đã trở thành đối tác đáng tin cậy cho các công ty đang tìm cách giảm lượng khí thải carbon và đáp ứng các mục tiêu về sự phát triển bền vững của họ.
Công ty cung cấp nhiều loại nhựa sinh học khác nhau, bao gồm vật liệu có thể phân hủy sinh học từ các nguồn tài nguyên tái tạo như bột ngô, mía và khoai tây. EuroPlas tự hào về quá trình nghiên cứu và phát triển, liên tục cải thiện chất lượng và hiệu suất của sản phẩm trong khi vẫn duy trì các thông tin về tính bền vững.
Sản phẩm BiONext 600 của EuroPlas
EuroPlas có mắt trên toàn cầu với các khách hàng ở Châu Âu, Châu Á, Châu Mỹ cùng mạng lưới nhà phân phối và đối tác đảm bảo giao hàng hiệu quả và đáng tin cậy trên toàn thế giới. Đội ngũ chuyên gia của công ty luôn sẵn sàng để hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn giúp khách hàng lựa chọn loại nhựa sinh học tốt nhất cho các ứng dụng và yêu cầu cụ thể.
Liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin chi tiết.