Trước những lo ngại ngày càng tăng về ô nhiễm nhựa và biến đổi khí hậu, nhu cầu tìm kiếm vật liệu thân thiện với môi trường đang trở nên cấp thiết. Một trong những giải pháp sáng tạo được quan tâm gần đây là nhựa sinh học khoai lang—vật liệu có nguồn gốc từ tinh bột khoai lang, mang tiềm năng thay thế nhựa truyền thống. Nhưng liệu đây có phải là giải pháp bền vững thật sự?
Bài viết này sẽ phân tích khả năng ứng dụng của nhựa sinh học khoai lang, dựa trên các yếu tố về môi trường, hiệu suất và tiềm năng sản xuất.
Đọc thêm: Ưu và nhược điểm của nhựa sinh học từ tinh bột khoai tây
1. Nhựa sinh học từ khoai lang là gì?
Nhựa sinh học là loại nhựa được sản xuất từ sinh khối tái tạo. Với khoai lang, nhờ hàm lượng tinh bột cao, chúng có thể được chiết tách để tạo glucose, lên men thành axit lactic và trùng hợp thành PLA (polylactic acid), hoặc xử lý trực tiếp thành nhựa nhiệt dẻo từ tinh bột (TPS).
Nhựa sinh học từ khoai lang có thể được dùng để tạo màng phim, bao bì, đồ dùng dùng một lần và vật liệu phủ nông nghiệp.
Nhựa sinh học từ khoai lang có thể được dùng để tạo màng phim, bao bì, đồ dùng dùng một lần và vật liệu phủ nông nghiệp.
2. Lợi ích môi trường
2.1. Nguồn nguyên liệu tái tạo, phát triển nhanh
Cây khoai lang phát triển nhanh, có thể sinh trưởng ở nhiều loại đất khác nhau, ít cần nước và phân bón hơn các cây lương thực như ngô.
2.2. Giảm phát thải carbon
Quá trình sản xuất nhựa sinh học khoai lang phát thải ít khí nhà kính hơn nhiều so với nhựa từ dầu mỏ. Ngoài ra, khoai lang hấp thụ CO2 trong suốt quá trình sinh trưởng, giúp bù trừ lượng khí thải khi chế biến.
2.3. Khả năng phân hủy sinh học
Tùy theo công thức sản phẩm, nhựa sinh học từ khoai lang có thể phân hủy nhanh trong môi trường đất hoặc ủ công nghiệp, góp phần giảm áp lực lên bãi rác.
3. So sánh với các loại nhựa sinh học khác
3.1. So với ngô
PLA từ ngô đang chiếm lĩnh thị trường nhựa sinh học, tuy nhiên canh tác ngô đòi hỏi nhiều nước, đất và dễ cạnh tranh với thực phẩm. Trong khi đó, khoai lang (đặc biệt là các giống không ăn được hoặc sản lượng dư thừa) có thể là lựa chọn thay thế bền vững hơn.
So sánh nhựa sinh học khoai lang với các loại nhựa sinh học khác
3.2. So với mía
Mía cũng có thể sản xuất ethanol và nhựa sinh học, nhưng canh tác tốn nhiều nước và công lao động. Trong khi đó, khoai lang có chu kỳ sinh trưởng ngắn hơn và tác động môi trường thấp hơn.
4. Thách thức khi ứng dụng
Mặc dù nhựa sinh học khoai lang mang lại nhiều hứa hẹn, việc ứng dụng rộng rãi vẫn gặp một số rào cản nhất định. Trước hết, hiện chưa có cơ sở hạ tầng công nghiệp quy mô lớn phục vụ riêng cho việc sản xuất nhựa từ khoai lang. Điều này dẫn đến chi phí đầu tư ban đầu cao và hạn chế khả năng thương mại hóa sản phẩm trên quy mô toàn cầu.
Bên cạnh đó, khoai lang chưa được trồng với quy mô công nghiệp tại nhiều quốc gia, khiến việc mở rộng vùng nguyên liệu đầu vào gặp khó khăn. Điều này cũng ảnh hưởng đến tính ổn định của nguồn cung và chi phí sản xuất.
Về mặt kỹ thuật, nhựa từ khoai lang (đặc biệt là dạng TPS) còn tồn tại một số hạn chế như độ bền cơ học chưa cao, dễ hút ẩm và khó ứng dụng trong các sản phẩm đòi hỏi yêu cầu vật lý nghiêm ngặt. Tuy nhiên, những hạn chế này hoàn toàn có thể được cải thiện thông qua phối trộn với polymer khác hoặc sử dụng thêm các phụ gia phù hợp.
5. Ứng dụng thực tiễn
Nhựa sinh học khoai lang có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống hiện đại. Trong ngành bao bì, nó có thể thay thế túi nylon thông thường nhờ khả năng phân hủy sinh học, được sử dụng để làm màng bọc thực phẩm hoặc bao bì đóng gói thân thiện môi trường.
Bên cạnh đó, loại vật liệu này còn phù hợp cho các sản phẩm dùng một lần như ly, dao, dĩa, ống hút—vốn đang bị hạn chế sử dụng ở nhiều quốc gia do lo ngại về rác thải nhựa. Trong lĩnh vực nông nghiệp, nhựa từ khoai lang có thể dùng làm màng phủ đất hoặc khay ươm cây con.
Một hướng đi mới cũng đang được nghiên cứu là sử dụng PLA khoai lang trong công nghệ in 3D, nhằm tạo ra vật liệu in vừa bền, vừa thân thiện với môi trường.
6. Nghiên cứu và phát triển
Trong thời gian gần đây, các quốc gia như Nhật Bản, Việt Nam và Trung Quốc đã đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu vật liệu nhựa sinh học khoai lang. Nhiều công trình khoa học cho thấy tiềm năng rõ rệt trong việc cải thiện các đặc tính cơ học, khả năng gia công và mức độ phân hủy sinh học của loại vật liệu này.
Bên cạnh việc tối ưu quy trình sản xuất, các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ xanh cũng đang tích cực hợp tác để thương mại hóa vật liệu này. Những nỗ lực này hứa hẹn sẽ đưa nhựa sinh học khoai lang ra khỏi quy mô phòng thí nghiệm và tiến đến ứng dụng thực tế.
Trong thời gian gần đây, các quốc gia đã đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu vật liệu nhựa sinh học khoai lang.
7. Triển vọng tương lai
Trong bối cảnh toàn cầu đang tìm kiếm những vật liệu thay thế bền vững, nhựa sinh học khoai lang được đánh giá là lựa chọn đầy hứa hẹn, đặc biệt tại các quốc gia có nguồn nguyên liệu dồi dào như Việt Nam hay nhiều nước ở châu Phi.
Nếu được đầu tư đúng hướng vào công nghệ sản xuất, tiêu chuẩn hóa chất lượng và xây dựng chuỗi cung ứng ổn định, loại vật liệu này hoàn toàn có thể cạnh tranh với các loại nhựa sinh học truyền thống. Ngoài ra, sự hỗ trợ từ các chính sách quốc gia về phát triển vật liệu xanh cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy nhựa sinh học khoai lang trở thành giải pháp phổ biến trong tương lai.
8. Kết luận
Nhựa sinh học khoai lang có tiềm năng lớn để trở thành vật liệu bền vững thực sự. Với nguồn gốc tái tạo, khả năng phân hủy nhanh và tác động môi trường thấp, nó có thể thay thế một phần nhựa truyền thống hoặc thậm chí cạnh tranh với các loại nhựa sinh học hiện tại. Tuy nhiên, để chuyển từ thử nghiệm trong phòng lab sang ứng dụng rộng rãi, cần phát triển hạ tầng sản xuất, tiếp tục nghiên cứu và đầu tư từ ngành công nghiệp. Với sự hỗ trợ đúng hướng, khoai lang có thể trở thành một phần trong tương lai của ngành nhựa sinh học.
9. Giới thiệu về EuroPlas
EuroPlas là nhà sản xuất nhựa hàng đầu toàn cầu với 7 nhà máy tại Việt Nam và Ai Cập, sản lượng đạt 0,8 triệu tấn mỗi năm và xuất khẩu tới hơn 95 quốc gia. Danh mục sản phẩm của EuroPlas bao gồm 6 dòng chính: hạt nhựa filler masterbatch, hạt màu, phụ gia nhựa, compound nhựa kỹ thuật, nhựa sinh học và biofiller.
Trong lĩnh vực nhựa sinh học, EuroPlas tự hào giới thiệu dòng sản phẩm BiONext—giải pháp compound nhựa sinh học tiên tiến được phát triển nhằm hỗ trợ các mục tiêu phát triển bền vững. Hợp chất nhựa sinh học BiONext được làm từ các nguồn sinh khối tái tạo như axit polylactic (PLA) và Polyhydroxyalkanoate (PHA), thực vật (ngô, dầu cọ, khoai tây) hoặc nhiên liệu hóa thạch như co-polyester aliphatic-aromatic (PBAT).
Hạt nhựa sinh học BiONext còn sở hữu các đặc tính cơ học vượt trội như độ cứng cao, độ bền va đập tuyệt vời (đối với các sản phẩm ép phun, ép đùn), độ giãn dài tốt (đối với các sản phẩm thổi màng) cùng bề mặt bóng, đẹp và khả năng gia công dễ dàng. Qua đó đáp ứng tốt các yêu cầu về tính năng và thẩm mỹ cho thành phẩm.
Hợp chất nhựa sinh học BiONext được làm từ các nguồn sinh khối tái tạo
Nếu bạn quan tâm đến BiONext, vui lòng liên hệ để biết thêm thông tin. Ngoài ra, hãy truy cập vào trang blog của chúng tôi để đọc thêm những bài viết kiến thức về nhựa.