Cách phân hủy nhựa như thế nào cho hiệu quả, không gây hại cho môi trường và sức khỏe hiện đang là vấn đề mà rất nhiều nhà khoa học đang đau đầu nghiên cứu. Bởi vì nhựa đã trở thành một vật liệu quen thuộc trong đời sống hằng ngày. Từ chai, lọ, túi, dao, thìa, nĩa, hộp,… đến bàn ghế, thiết bị y tế đều được làm từ nhựa. Hậu quả là rác thải nhựa quá nhiều mà việc xử lý nhựa hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế.
Về cơ bản, hiện nay trên thế giới đang có 5 cách xử lý rác thải nhựa sau:
1. Cách phân hủy nhựa bằng xử lý đốt và chôn dưới lòng đất
Cách xử lý rác thải nhựa bằng cách chôn lấp dưới lòng đất hoặc đốt là cách làm rất phổ biến tại Việt Nam cũng như trên thế giới.
Cụ thể, theo báo cáo của Liên hợp quốc thì hiện nay, có 9% rác thải nhựa được tái chế, 12% rác thải nhựa được đốt cháy và 79% rác thải nhựa được chôn lấp hoặc nằm trong bãi rác và môi trường. Còn theo ông Đặng Huy Đông – Nguyên Thứ trưởng Kế hoạch đầu tư thì ở Việt Nam có hơn 90% lượng rác thải nhựa được đem đi chôn, lấp đốt; còn lại 10% là đem đi tái chế.
Cách tiêu hủy nhựa này mang đến ưu điểm như:
- Xử lý nhanh, tốn ít thời gian.
- Không đòi hỏi kỹ thuật cao, không tốn kém nhiều chi phí.
Tuy nhiên, những nhược điểm của cách phân hủy nhựa bằng chôn lấp hoặc đốt là rất lớn:
- Việc chôn lấp rác thải nhựa sẽ làm thay đổi tính chất của đất, gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, ảnh hưởng đến khả năng giữ nước, chất dinh dưỡng của đất; làm cản trở quá trình khí oxy đi qua đất dẫn đến tác động không tốt cho sự sinh trưởng của thực vật.
- Có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không xử lý đúng cách.
- Có thể phá hủy tầng ozone và gây ra hiệu ứng nhà kính.
- Khi đốt, khí carbon và hydro trong nhựa kết hợp với clorua vốn có nhiều trong vậy liệu PVC hoặc có trong các rác thải hữu cơ tạo ra loại khí độc hại (dioxin, furan – 2 loại khí độc hại nhất) gây ung thư và có thể dẫn đến tử vong… .
2. Phân hủy nhựa bằng cách tái chế
Trên thực tế, không phải loại nhựa nào cũng có thể tái chế được. Chỉ có số loại nhựa dùng trong một số đồ vật có thể tái chế được là:
- Nhựa PETE (nhựa PET, tên đầy đủ là Polyethylene Terephthalate): chai nước khoáng, chai nước ngọt có ga… .
- Nhựa HDPE (Polyethylene tỷ trọng cao): Hộp sữa, chai dầu, chai đựng chất tẩy, đồ chơi, một số loại túi nhựa… .
- Nhựa LDPE (Polyethylene tỷ trọng thấp): Chai lọ có thể bóp được, màng bọc co, một số túi nhựa gói bánh, túi nhựa tạp hóa, một vài loại quần áo và đồ gia dụng,… Loại nhựa này thường ít được tái chế nhưng đang được phát triển việc tái chế.
- Nhựa PP (Polypropylene): Vỏ bảo vệ chống hơi nước, dầu mỡ, hóa chất; túi nhựa trong hộp ngũ cốc; nắp chai nhựa; hộp đựng sữa chua hoặc; bỉm; dây và băng gói đồ; túi khoai tây chip,… Nhựa PP có thể tái chế được nhưng thực tế hiện nay chỉ có 3% loại nhựa này được tái chế.
Còn lại là những loại nhựa ít/không thể tái chế được như:
- Nhựa PVC (Polyvinyl Chloride): Chai dầu ăn, màng bọc thực phẩm, xốp bọt khí bảo vệ hàng, đồ chơi cho trẻ con và vật nuôi; ống nhựa; vỏ ngoài dây mạng, dây điện; các vật tư lắp đường ống nước, giàn mắt cáo, khung cửa sổ… . Chỉ có khoảng 1% được tái chế lại.
- Nhựa PS (Polystyrene): Cốc nhựa, xốp mềm bảo vệ sản phẩm, khay đựng trứng, khay đựng đồ ăn, tấm lót cho sàn gỗ, lớp cách nhiệt bằng bọt cứng
Việc xử lý rác thải nhựa bằng cách tái chế mang tới nhiều ưu điểm:
- Có thể sử dụng đất cho hoạt động khác, không phải tốn diện tích đất để chôn lấp rác thải nhựa.
- Hạn chế được tình trạng suy thoái đất, tắc nghẽn cống rãnh, gây ra lũ lụt,…
- Giảm lượng rác thải nhựa cần xử lý và chi phí xử lý rác thải nhựa
- Giảm chi phí nguyên liệu nhựa cho các hoạt động công nghiệp
- Giúp giá sản phẩm/nguyên liệu nhựa ổn định hơn
- Tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ các tài nguyên không có khả năng tái tạo như dầu mỏ
- Giảm áp lực với vật liệu nhựa nguyên sinh, giảm sự tiêu thụ năng lượng, nước và phát thải các loại khí và hóa chất độc hại trong quá trình sản xuất vật liệu nguyên sinh
Bên cạnh đó, cách phân hủy nhựa này cũng tồn tại một số nhược điểm:
- Chỉ áp dụng được với một số loại nhựa
- Chất lượng sản phẩm thu được nhiều nơi còn khá thấp
- Quá trình tái chế có thể tiêu hao nhiều năng lượng
- Quy mô tái chế nhiều nơi còn nhỏ hẹp
- Việc tái chế nhựa ở nhiều nơi còn lạc hậu, hiệu quả thấp, chi phí cao và có khả năng gây ô nhiễm môi trường.
3. Dùng vi khuẩn phân hủy nhựa
Cách phân hủy nhựa bằng vi khuẩn ăn nhựa chủ yếu được sử dụng trên các sản phẩm từ các vật liệu phân hủy sinh học. Tuy nhiên trên thế giới, các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu và đã thu được một số kết quả bước đầu trong việc sử dụng vi khuẩn để phân hủy các loại nhựa truyền thống như:
- Năm 2016, các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Kyoto (Nhật Bản) đã tìm ra loại vi khuẩn Ideonella Sakaiensis có thể tiết ra 2 loại enzyme giúp phân hủy nhựa PET.
- Năm 2018, một nữ sinh viên người Mỹ tên Morgan Vague đã tìm ra 3 loại vi khuẩn tạo ra enzyme tiêu hóa có khả năng phân hủy chất dẻo là lipase. Trong đó, có 1 loại vi khuẩn có khả năng phân hủy các hydrocarbon trong nhựa PET.
- Gần đây, các nhà khoa học của Đại học Portsmouth ở Anh và phòng thí nghiệm Năng lượng Quốc gia Mỹ đã tạo ra được một loại enzyme có khả năng phân hủy nhựa bằng phương pháp đột biến. Bình thường nhựa plastic có thể phải mất 400 năm phân hủy nhưng dùng cách này có thể chỉ mất vài ngày. Hiện nay, các nhà khoa học đang nghiên cứu để cải tiến enzyme trước khi ứng dụng cách xử lý này một cách rộng rãi.
4. Phân hủy nhựa bằng cách biến chúng thành nhiên liệu
Một nhóm các nhà hóa học tại Purdue đã tìm ra cách điều chế nhựa polypopyle (dùng trong đồ chơi, bao bì sản phẩm, thiết bị y tế) thành nhiên liệu cho các phương tiện giao thông và công bố trên trang Sustainable Chemistry and Engineering.
Theo cách này, nhà hóa học Purdue Linda Wang và các đồng nghiệp đã đun nóng nước siêu tới hạn (loại nước ở áp suất và nhiệt độ cao dùng để tái chế nhựa) tới 716 – 932 độ F ở áp suất lớn hơn khoảng 2.300 lần so với áp suất khí quyển ở mực nước biển. Sau đó, chất thải polypropylene tinh khiết được cho vào nước siêu tới hạn.
Tùy theo nhiệt độ, loại nhựa này sẽ được chuyển hóa trong vòng vài giờ. Nếu để ở 850 độ F thì thời gian chuyển đổi thấp hơn 1 giờ. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu thu được xăng và dầu giống như dầu diesel.
Các nhà nghiên cứu phát biểu rằng họ có thể chuyển đổi 90% nhựa thải polypropylene của thế giới mỗi năm thành nhiên liệu. Tuy nhiên, do tính chất phức tạp về công nghệ và khả năng tiêu tốn năng lượng lớn. Đồng thời điều này cũng đòi hỏi cao về chất lượng của mẫu tái chế nên cách xử lý này vẫn chưa được áp dụng trên quy mô lớn.
5. Cách phân hủy nhựa bằng côn trùng
Bên cạnh việc dùng vi khuẩn ăn nhựa, vi khuẩn phân hủy nhựa thì còn cách phân hủy nhựa khác. Đó là xử lý rác thải nhựa bằng côn trùng có khả năng ăn nhựa đã được nghiên cứu bởi nhiều nhà khoa học trên thế giới.
Federica Bertocchini, nhà khoa học ở đại học Cantabria, Tây Ban Nha đã thực hiện thí nghiệm trên sâu sáp, một loại sâu gây hại chuyên ăn tổ ong. Khi được bỏ lên những túi nhựa được làm từ polyethylene, kết quả cho thấy 100 con sâu có thể ăn hết 92 mg nhựa trong vòng 12 giờ và phân hủy nhựa thành ethylene glycol.
Các nghiên cứu này bước đầu cũng được nghiên cứu ở Việt Nam. Cụ thể là:
Sau khi đọc được một bài báo về việc sâu có thể ăn được nhựa, dưới sự hướng dẫn của thầy Phạm Vũ Thành An và cô Vũ Đặng Hạn Nguyên – Giảng viên Viện Khoa học công nghệ và Môi trường trường Đại học Nha Trang. Hai em Trần Hoàng Mai và Thái Mỹ Huyền (lớp 9/1 trường THCS Võ Văn Ký) ở thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa đã nghiên cứu dự án về các loại sâu có thể ăn được nhựa. Kết quả cho thấy sâu sáp và sâu rồng là loại ấu trùng có khả năng ăn và chuyển hóa các hợp chất cao phân tử như nhựa.
Tuy nhiên, đây mới chỉ là giải pháp tiềm năng trong phòng thí nghiệm vì khả năng phân hủy nhựa của sâu còn hạn chế (chưa được 1mg nhựa/1 con sâu trong 12 tiếng) và ngoài ra, ethylene glycol, sản phẩm được tạo ra từ quá trình phân hủy nhựa từ sâu là một chất rất độc hại với nhiều loài.
Trong đó có cả con người, nên việc sử dụng sâu phân hủy nhựa vẫn còn phải nghiên cứu thêm nhiều để có thể trở thành hướng xử lý nhựa tiềm năng trong tương lai.
Trên đây là 5 cách phân hủy nhựa đang được sử dụng hoặc tiềm năng sử dụng hiện nay. Để giảm bớt rác thải nhựa, các nhà khoa học đang nỗ lực không ngừng trong việc cải tiến, sáng tạo ra các phương pháp xử lý rác thải nhựa. Là một người con của trái đất, chúng ta cần có trách nhiệm cùng các nhà khoa học giảm lượng rác thải nhựa.
Nguồn: Internet
