Theo Tổ chức Môi trường Liên Hợp Quốc, mỗi ngày có hơn 2000 xe chở rác nhựa xả rác ra đại dương, sông hồ trên thế giới. Ước tính mỗi năm có 19-20 triệu tấn rác nhựa được đổ vào hệ sinh thái dưới nước, chưa kể rác thải nhựa trên đất liền. Ô nhiễm nhựa đã trở thành một trong những vấn đề môi trường đáng báo động nhất, khi việc sản xuất các sản phẩm nhựa dùng một lần ngày càng tăng nhanh chóng, vượt qua khả năng giải quyết lượng rác thải này của thế giới.
Vì vậy, doanh nghiệp và người tiêu dùng có xu hướng tìm kiếm các giải pháp thay thế nhựa, thân thiện với môi trường. Trong những năm gần đây, nhựa sinh học protein đã đi đầu như một giải pháp sáng tạo và bền vững trong việc giải quyết ô nhiễm nhựa toàn cầu.
Xem thêm: Nhựa sinh học được làm từ gì? Các cách làm ra nhựa sinh học
1. Định nghĩa nhựa sinh học gốc protein
Nhựa sinh học protein được làm từ các protein tự nhiên như protein đậu nành, protein whey và zein. Có rất nhiều nguyên liệu phù hợp để sản xuất nhựa protein, có nguồn gốc động vật (casein, fibroin, collagen, keratin, …) hoặc có nguồn gốc thực vật (gluten, tảo, dầu, …).
2. Nhựa sinh học protein được tạo ra như thế nào?
Quá trình sản xuất nhựa sinh học protein
Protein là chuỗi axit amin được tạo thành hoặc phân hủy bởi enzyme. Việc kết nối các axit amin với một loại enzyme đặc biệt có thể tạo ra vật liệu phân hủy sinh học, được gọi là nhựa sinh học protein.
Quá trình sản xuất nhựa sinh học protein bao gồm một số bước chính:
- Chiết xuất: Đầu tiên, chiết xuất protein từ nguồn thực vật hoặc động vật bằng nhiều kỹ thuật khác nhau như kết tủa, lọc hoặc ly tâm.
- Tinh chế: Protein được chiết xuất sẽ được tinh chế để loại bỏ tạp chất hoặc các chất không mong muốn, đảm bảo cho ra dạng tinh khiết nhất.
- Trộn và đúc: Kết hợp protein tinh khiết với các thành phần tự nhiên khác như tinh bột hoặc cellulose. Sau đó tiếp tục nặn hỗn hợp đó thành các hình dạng và hình dạng khác nhau. Ở bước đó, nhà sản xuất có thể thêm một hoặc nhiều thành phần tùy chọn như hợp chất chống nhiễm trùng, chất bảo quản, phụ gia nhựa, … để sản phẩm cuối cùng trở nên hoàn hảo hơn.
- Hoàn thiện: Cuối cùng, nhựa sinh học gốc protein được sấy khô và hoàn thiện để đạt được các đặc tính bề mặt mong muốn và đáp ứng nhu cầu cũng như tiêu chuẩn trên thị trường toàn cầu.
Đọc thêm: Các loại nhựa sinh học khác nhau được sản xuất như thế nào?
3. Tương lai của nhựa sinh học protein
Triển vọng của nhựa sinh học protein trong tương lai
Nhựa sinh học protein mang lại tiềm năng lớn như một giải pháp thay thế nhựa thông thường trong nhiều ứng dụng khác nhau. Nhờ khả năng phân hủy sinh học và nguồn gốc tự nhiên, vật liệu này đã mang đến giải pháp cho vấn đề ô nhiễm nhựa. Ngoài ra, đặc điểm chính của các loại nhựa sinh học protein là tính kháng khuẩn, rất có lợi cho ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, y học, nông nghiệp, … Vì vậy, ngày càng có nhiều nghiên cứu tập trung vào việc tăng cường các đặc tính này để phát triển các lựa chọn hiệu quả và bền vững cho các ngành công nghiệp khác nhau.
Mặc dù mang đến những lợi ích đáng kể, có nghiên cứu chỉ ra rằng nhựa sinh học protein không được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp do một số hạn chế. Điển hình là, khi so sánh với nhựa gốc xăng thông thường, chúng có giá thành cao hơn và hiệu suất kém hơn. Hơn nữa, những loại nhựa sinh học này thường có hạn chế về đặc tính cơ học cũng như các vấn đề về khả năng chống nước, vì hầu hết các protein chưa được xử lý đều có tính ưa nước. May mắn thay, các nhà khoa học đã tiến hành nhiều thí nghiệm và không ngừng nỗ lực để tạo ra một phương pháp mới thân thiện với môi trường, sử dụng bánh hạt cải để sản xuất nhựa protein sinh học.
Một nghiên cứu khác cho thấy vẫn còn một số vấn đề hạn chế việc ứng dụng rộng rãi bao bì làm từ protein như tính chất cơ học kém, khả năng chống ẩm thấp và ô nhiễm vi khuẩn. Để giải quyết những hạn chế đó, một số phương pháp cải thiện đặc tính chống nước của bao bì làm từ protein đã được thảo luận và xem xét nghiêm túc. Những phương pháp tiếp cận này bao gồm pha trộn, nhũ hóa, liên hợp, nanocomposite, liên kết ngang enzyme/hóa học, các chất thay thế chất làm dẻo dựa trên polyol và các phương pháp xử lý vật lý. Trộn, cán mỏng hoặc nhũ hóa với các vật liệu kỵ nước như lipid và zein đã cho kết quả đầy hứa hẹn.
Ngoài ra, các nhà khoa học còn bổ sung thêm kỹ thuật liên kết ngang để nâng cao tính chất cơ học. Dựa trên những phát hiện của nghiên cứu đó, việc kết hợp một giai đoạn liên kết ngang khác có thể điều chỉnh các đặc tính của nhựa sinh học protein.
Để tận dụng tối đa tiềm năng của nhựa sinh học protein, đòi hỏi phải có cam kết đổi mới liên tục và cách tiếp cận hợp tác giữa các nhà khoa học, chuyên gia trong ngành và các nhà hoạch định chính sách. Bằng cách phối hợp cùng nhau, có thể giải quyết những hạn chế hiện có, khám phá những cơ hội mới và thúc đẩy sự tiến bộ của công nghệ nhựa sinh học. Nỗ lực thống nhất này là cần thiết để vượt qua các thách thức và tạo ra các giải pháp hiệu quả cho một tương lai bền vững.
4. Kết luận
Tóm lại, nhựa sinh học protein cung cấp các giải pháp chất thay thế cho nhựa truyền thống, mang lại những lựa chọn tiềm năng để xử lý rác thải nhựa và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, những vật liệu đó cũng có nhiều hạn chế và thách thức mà các nhà khoa học, chính phủ và doanh nghiệp đang nỗ lực hết sức để khắc phục, từ đó phát triển loại nhựa sinh học hoàn hảo cho nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Bằng cách giải quyết những hạn chế và đón nhận những tiến bộ, chúng ta có thể hướng tới một tương lai nơi những loại nhựa sinh học này đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra hệ sinh thái sạch hơn và xanh hơn.
BiONext 400 được sản xuất bởi EuroPlas
Để bắt kịp xu hướng thúc đẩy sự phát triển bền vững, EuroPlas cung cấp số lượng lớn các hợp chất nhựa sinh học được tạo ra từ các nguồn tái tạo. Điều này cũng nằm trong sứ mệnh của chúng tôi, là nâng cao khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp nhựa và góp phần vào nỗ lực giảm thiểu nguyên liệu thô hóa thạch trên thị trường toàn cầu.
Nhựa sinh học BiONext 400 tại EuroPlas là hợp chất nhựa sinh học được làm từ nền nhựa sinh học và tinh bột ngô biến tính, mang đến giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho nhựa truyền thống. Các hợp chất của chúng tôi có nhiều đặc tính cơ học và thẩm mỹ vượt trội bao gồm:
- Độ cứng cao,
- Khả năng chống va đập đáng kể, lý tưởng cho việc ép phun và ép đùn,
- Độ giãn dài tốt cho các ứng dụng như màng thổi,
- Bề mặt bóng, đẹp và khả năng gia công dễ dàng,
- Dễ dàng phân hủy thành nước, CO2 và sinh khối trong vòng 12 tháng sau khi thải bỏ, do đó không gây hại cho môi trường.
Nhờ những ưu điểm vượt trội, hợp chất nhựa sinh học BiONext 400 của EuroPlas được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là dao kéo, bao bì, bao bì dùng một lần do giữ ẩm trên bề mặt, giúp bảo quản thực phẩm lâu hơn. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp các loại hợp chất khác phục vụ nhu cầu đa dạng như BiONext 102, BiONext 152, BiONext 500, BiONext 600, BiONext 700.
Hãy cùng xây dựng một thế giới xanh hơn và khỏe mạnh hơn bằng hợp chất nhựa sinh học EuroPlas! Vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin chi tiết.