Những enzyme ăn nhựa này có thể là giải pháp thần kỳ cho vấn đề nhựa của chúng ta không?
Các nhà khoa học đang tiến tới tổng hợp một cách để phá vỡ nhựa tự nhiên thành các bộ phận cấu thành của nó. Nhưng những câu hỏi lớn vẫn còn giống như những gì xảy ra nếu nhựa chúng ta vẫn cần bắt đầu được tiêu thụ.
[Nguồn hình ảnh: FreeTransform / iStock, Leonid Andronov / iStock]
BỞI ADELE PETERS4 PHÚT ĐỌC
Ba năm trước, các nhà khoa học Nhật Bản đã phát hiện ra một loại vi khuẩn mới nhỏ bé có khả năng khác thường: Sinh vật sống trong đất gần nhà máy tái chế chai nhựa, có thể ăn nhựa. Một năm sau, một loại nấm ăn nhựa được phát hiện tại bãi rác ở Pakistan . Một năm sau đó, một sinh viên đại học đã phát hiện ra vi khuẩn ăn nhựa trong một địa điểm ô nhiễm ở Houston. Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Hitachi và Cambridge Consulting , một công ty phát triển sản phẩm và kỹ thuật, có kế hoạch sử dụng sinh học tổng hợp để sản xuất một loại enzyme ăn nhựa tương tự. Nó sau đó có thể được sử dụng trong các nhà máy tái chế hoặc trong môi trường, và có khả năng ngay cả trong đại dương, nơi có tới 12,7 triệu tấn nhựa kết thúc mỗi năm.
James Hallinan, giám đốc phát triển kinh doanh của ngành sinh học tổng hợp tại Cambridge Consulting cho biết, tấn công vấn đề sinh học có nghĩa là bạn có khả năng đưa ra một loạt giải pháp. Công ty, đã làm việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong gần 60 năm, bắt đầu làm việc trong ngành sinh học tổng hợp vào năm 2015. Thật đó là về kỹ thuật sinh học, làm cho nó có thể dự đoán và có thể xác định và có thể tái sản xuất, ông nói. Và ý tưởng này cho thấy, trong tương lai, ngày càng có nhiều sản phẩm được sản xuất thông qua quy trình sinh học, so với cách làm truyền thống cũ từ hóa chất, và đặc biệt là hóa dầu.
[Ảnh: Tư vấn Cambridge]
Nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách chế tạo nhựa sinh học thay vì từ hóa dầu. Nhưng nó cũng nhận ra rằng nó có thể sử dụng sinh học để bắt đầu phá vỡ một số hàng tỷ tấn nhựa đã rơi xuống các bãi chôn lấp và môi trường, nơi mà nó có thể mất hàng trăm năm sau khi bị phá hủy hoàn toàn. Một nghiên cứu năm 2017 ước tính rằng trong số 8,3 tỷ tấn nhựa mà con người đã sản xuất kể từ khi nguyên liệu được phát minh, khoảng 6,3 tỷ tấn cuối cùng là chất thải; chỉ 9% được tái chế.
Trên khắp thế giới, một số dự án nghiên cứu đang khám phá tiềm năng của các enzyme, một phần của các vi sinh vật chịu trách nhiệm tiêu hóa nhựa, để giúp đỡ. Ở Anh, các nhà khoa học nghiên cứu vi khuẩn Nhật Bản đã vô tình tạo ra một phiên bản enzyme của vi khuẩn hoạt động tốt hơn , phá vỡ chai nhựa trong vài ngày thay vì vài tuần. Tại Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia ở Mỹ, các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu loại enzyme có tên là PETase, vì nó có thể ăn nhựa PET để làm cho nó hoạt động nhanh hơn . Các nhà nghiên cứu ở Đức đã nghiên cứu cấu trúc của PETase để tối ưu hóa nó . Và tại Pháp, một startup có tên Carbios đã phát triển enzyme riêng của mình, có thể phá vỡ hoàn toàn nhựa PET để có thể tái chế thành nhựa mới, loại tiêu dùng có chất lượng tương đương với nhựa nguyên chất. Các tập đoàn lớn bao gồm PepsiCo và Nestlé hiện đang hợp tác với công ty , công ty dự định bắt đầu xây dựng nhà máy trình diễn đầu tiên vào mùa thu này.
Giống như một số công nghệ tái chế mới khác , sử dụng enzyme có lợi thế hơn các phương pháp truyền thống để băm nhỏ các sản phẩm cũ . Nhựa không cần phải sạch và có thể bị hỏng hoàn toàn. Chúng tôi đưa các loại nhựa này trở lại một số thành phần tiền thân của chúng, và sau đó chúng có thể ở vị trí tốt hơn sau đó được tái sử dụng và tái hợp nhất thành các vật liệu mới, theo ông Hall Hallanan. Tạo tiền chất để sản xuất nhựa, thay vì tái chế toàn bộ nhựa thành vật liệu cấp thấp hơn, có thể khuyến khích tái chế nhiều hơn vì có thị trường tốt hơn cho sản phẩm cuối cùng. Có thể có sự thèm ăn kinh tế hơn, sự thèm ăn công nghiệp hơn, đối với những loại vật liệu đó.
Điều thú vị hơn nữa là khả năng các enzyme ăn nhựa được tối ưu hóa có thể được sử dụng trong môi trường rộng lớn, không chỉ trong các cơ sở tái chế. Mặc dù giải pháp cho vấn đề chung về chất thải nhựa bắt đầu từ thiết kế và có thể loại bỏ hoàn toàn các vật dụng nhựa sử dụng một lần, chúng ta cũng cần tìm cách xử lý tất cả các loại nhựa đã bị vứt đi. Phần lớn nhựa không bao giờ được đưa vào dòng tái chế, và bây giờ chúng ta đang chứng kiến những hậu quả, từ vi nhựa trong tuyết Bắc Cực đến nhựa trong cơ thể trẻ em . Làm việc trong môi trường là một đề xuất phức tạp hơn, vì nhóm sẽ phải chứng minh rằng nó có thể xảy ra mà không có bất kỳ hậu quả tiêu cực nào và được sự chấp thuận của cơ quan quản lý.
Đây là loại giải pháp sẽ mất nhiều thời gian hơn, bởi vì nó không chỉ là về mặt kỹ thuật mà nó còn hoạt động? Hallinan nói. Đây có phải là cách làm việc theo cách có ý nghĩa kinh tế, phù hợp với mối quan tâm pháp lý? Và bạn không muốn bắt đầu làm giảm chất dẻo, điều quan trọng đối với mọi người, bạn không muốn chai dầu gội đầu của mình ở Walmart bắt đầu xuống cấp vì vi khuẩn này hiện có ở khắp mọi nơi.
Nhóm hiện đang nghiên cứu đầy đủ các giải pháp có thể, và sau đó sẽ chọn một chiến lược; một số phương pháp có thể khả thi về mặt kỹ thuật nhưng không hiệu quả về mặt kinh tế. Họ cũng sẽ quyết định phương pháp kinh doanh tốt nhất. Hitachi vòi nổi tiếng hơn với việc chế tạo những thứ như công cụ điện và thiết bị xây dựng, có thể phát triển công nghệ hoặc có khả năng trở thành người dùng cuối của nó. Họ có một sự thừa nhận rằng họ có trách nhiệm với cả khách hàng và cả hành tinh nói chung để đảm bảo rằng những gì họ đang phát triển và các sản phẩm họ tạo ra cho hành tinh này là tốt cho hành tinh, về lâu dài, Anh nói Hallinan.
[Nguồn hình ảnh: FreeTransform / iStock, Leonid Andronov / iStock]
BỞI ADELE PETERS4 PHÚT ĐỌC
Ba năm trước, các nhà khoa học Nhật Bản đã phát hiện ra một loại vi khuẩn mới nhỏ bé có khả năng khác thường: Sinh vật sống trong đất gần nhà máy tái chế chai nhựa, có thể ăn nhựa. Một năm sau, một loại nấm ăn nhựa được phát hiện tại bãi rác ở Pakistan . Một năm sau đó, một sinh viên đại học đã phát hiện ra vi khuẩn ăn nhựa trong một địa điểm ô nhiễm ở Houston. Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Hitachi và Cambridge Consulting , một công ty phát triển sản phẩm và kỹ thuật, có kế hoạch sử dụng sinh học tổng hợp để sản xuất một loại enzyme ăn nhựa tương tự. Nó sau đó có thể được sử dụng trong các nhà máy tái chế hoặc trong môi trường, và có khả năng ngay cả trong đại dương, nơi có tới 12,7 triệu tấn nhựa kết thúc mỗi năm.
James Hallinan, giám đốc phát triển kinh doanh của ngành sinh học tổng hợp tại Cambridge Consulting cho biết, tấn công vấn đề sinh học có nghĩa là bạn có khả năng đưa ra một loạt giải pháp. Công ty, đã làm việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau trong gần 60 năm, bắt đầu làm việc trong ngành sinh học tổng hợp vào năm 2015. Thật đó là về kỹ thuật sinh học, làm cho nó có thể dự đoán và có thể xác định và có thể tái sản xuất, ông nói. Và ý tưởng này cho thấy, trong tương lai, ngày càng có nhiều sản phẩm được sản xuất thông qua quy trình sinh học, so với cách làm truyền thống cũ từ hóa chất, và đặc biệt là hóa dầu.
[Ảnh: Tư vấn Cambridge]
Nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách chế tạo nhựa sinh học thay vì từ hóa dầu. Nhưng nó cũng nhận ra rằng nó có thể sử dụng sinh học để bắt đầu phá vỡ một số hàng tỷ tấn nhựa đã rơi xuống các bãi chôn lấp và môi trường, nơi mà nó có thể mất hàng trăm năm sau khi bị phá hủy hoàn toàn. Một nghiên cứu năm 2017 ước tính rằng trong số 8,3 tỷ tấn nhựa mà con người đã sản xuất kể từ khi nguyên liệu được phát minh, khoảng 6,3 tỷ tấn cuối cùng là chất thải; chỉ 9% được tái chế.
Trên khắp thế giới, một số dự án nghiên cứu đang khám phá tiềm năng của các enzyme, một phần của các vi sinh vật chịu trách nhiệm tiêu hóa nhựa, để giúp đỡ. Ở Anh, các nhà khoa học nghiên cứu vi khuẩn Nhật Bản đã vô tình tạo ra một phiên bản enzyme của vi khuẩn hoạt động tốt hơn , phá vỡ chai nhựa trong vài ngày thay vì vài tuần. Tại Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia ở Mỹ, các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu loại enzyme có tên là PETase, vì nó có thể ăn nhựa PET để làm cho nó hoạt động nhanh hơn . Các nhà nghiên cứu ở Đức đã nghiên cứu cấu trúc của PETase để tối ưu hóa nó . Và tại Pháp, một startup có tên Carbios đã phát triển enzyme riêng của mình, có thể phá vỡ hoàn toàn nhựa PET để có thể tái chế thành nhựa mới, loại tiêu dùng có chất lượng tương đương với nhựa nguyên chất. Các tập đoàn lớn bao gồm PepsiCo và Nestlé hiện đang hợp tác với công ty , công ty dự định bắt đầu xây dựng nhà máy trình diễn đầu tiên vào mùa thu này.
Giống như một số công nghệ tái chế mới khác , sử dụng enzyme có lợi thế hơn các phương pháp truyền thống để băm nhỏ các sản phẩm cũ . Nhựa không cần phải sạch và có thể bị hỏng hoàn toàn. Chúng tôi đưa các loại nhựa này trở lại một số thành phần tiền thân của chúng, và sau đó chúng có thể ở vị trí tốt hơn sau đó được tái sử dụng và tái hợp nhất thành các vật liệu mới, theo ông Hall Hallanan. Tạo tiền chất để sản xuất nhựa, thay vì tái chế toàn bộ nhựa thành vật liệu cấp thấp hơn, có thể khuyến khích tái chế nhiều hơn vì có thị trường tốt hơn cho sản phẩm cuối cùng. Có thể có sự thèm ăn kinh tế hơn, sự thèm ăn công nghiệp hơn, đối với những loại vật liệu đó.
Điều thú vị hơn nữa là khả năng các enzyme ăn nhựa được tối ưu hóa có thể được sử dụng trong môi trường rộng lớn, không chỉ trong các cơ sở tái chế. Mặc dù giải pháp cho vấn đề chung về chất thải nhựa bắt đầu từ thiết kế và có thể loại bỏ hoàn toàn các vật dụng nhựa sử dụng một lần, chúng ta cũng cần tìm cách xử lý tất cả các loại nhựa đã bị vứt đi. Phần lớn nhựa không bao giờ được đưa vào dòng tái chế, và bây giờ chúng ta đang chứng kiến những hậu quả, từ vi nhựa trong tuyết Bắc Cực đến nhựa trong cơ thể trẻ em . Làm việc trong môi trường là một đề xuất phức tạp hơn, vì nhóm sẽ phải chứng minh rằng nó có thể xảy ra mà không có bất kỳ hậu quả tiêu cực nào và được sự chấp thuận của cơ quan quản lý.
Đây là loại giải pháp sẽ mất nhiều thời gian hơn, bởi vì nó không chỉ là về mặt kỹ thuật mà nó còn hoạt động? Hallinan nói. Đây có phải là cách làm việc theo cách có ý nghĩa kinh tế, phù hợp với mối quan tâm pháp lý? Và bạn không muốn bắt đầu làm giảm chất dẻo, điều quan trọng đối với mọi người, bạn không muốn chai dầu gội đầu của mình ở Walmart bắt đầu xuống cấp vì vi khuẩn này hiện có ở khắp mọi nơi.
Nhóm hiện đang nghiên cứu đầy đủ các giải pháp có thể, và sau đó sẽ chọn một chiến lược; một số phương pháp có thể khả thi về mặt kỹ thuật nhưng không hiệu quả về mặt kinh tế. Họ cũng sẽ quyết định phương pháp kinh doanh tốt nhất. Hitachi vòi nổi tiếng hơn với việc chế tạo những thứ như công cụ điện và thiết bị xây dựng, có thể phát triển công nghệ hoặc có khả năng trở thành người dùng cuối của nó. Họ có một sự thừa nhận rằng họ có trách nhiệm với cả khách hàng và cả hành tinh nói chung để đảm bảo rằng những gì họ đang phát triển và các sản phẩm họ tạo ra cho hành tinh này là tốt cho hành tinh, về lâu dài, Anh nói Hallinan.
Nhận xét
Đăng nhận xét