Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Vi khuẩn dưới đất phân hủy nhựa thay thế (07/08/2018)

Nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (ETH Zurich) đã chứng minh một loại nhựa thay thế có tên là PBAT, viết tắt của poly (butylene adipate-co-terephthalate), có thể bị phân hủy bởi vi khuẩn trong đất.

Hình ảnh kính hiển vi cho thấy vi khuẩn xâm chiếm và phá vỡ bề mặt của polymer tổng hợp trong đất. Ảnh: ETH Zurich

Các nhà nghiên cứu hy vọng vật liệu này có thể được sử dụng để thay thế màng phủ polyethylene. Màng PE được sử dụng phổ biến trên các cánh đồng để hỗ trợ tăng năng suất cây trồng bằng cách tăng nhiệt độ của đất và giữ ẩm cho đất.

Xử lý tấm nhựa là việc làm khó khăn và khối lượng lớn nhựa cuối cùng sẽ tích tụ trong đất. Ô nhiễm nhựa polyethylene có thể làm gián đoạn chu trình vận chuyển nước và làm suy giảm chất lượng đất.

Các nhà nghiên cứu tại ETH Zurich đã tìm hiểu xem chất thay thế polyme như PBAT có thân thiện với môi trường hay không. Polyme được coi là phân hủy sinh học để ủ phân, nhưng không được sử dụng trong nông nghiệp.

Trong thí nghiệm, các nhà khoa học đã tổng hợp PBAT với một lượng đồng vị cacbon -13 nhất định. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi sự phân hủy cacbon theo các lộ trình phân hủy sinh học khác nhau. Thông qua các mẫu đất, nhóm nghiên cứu có thể theo dõi việc chuyển đổi cacbon của polyme thành sinh khối và năng lượng, cũng như sản phẩm phụ CO2.

Michael Zumstein, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: "Điểm nổi bật trong nghiên cứu là chúng tôi đã sử dụng những đồng vị ổn định để theo dõi cácbon có nguồn gốc PBAT theo nhiều con đường phân hủy sinh học của polyme trong đất".

Hans-Peter Kohler, nhà vi sinh vật môi trường và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Theo định nghĩa, phân hủy sinh học đòi hỏi vi sinh vật phải sử dụng trong quá trình trao đổi chất toàn bộ cacbon trong các chuỗi polyme để sản sinh năng lượng và tạo ra sinh khối như chúng tôi đã chứng minh với PBAT. Nhiều vật liệu nhựa vỡ vụn thành các mảnh nhỏ và tồn lưu trong môi trường dưới dạng vi nhựa, ngay cả khi loại nhựa này không thể nhìn thấy bằng mắt thường".

Các nhà nghiên cứu cho rằng, chặng đường kiểm soát ô nhiễm gây ra bởi ngành công nghiệp nhựa toàn cầu vẫn còn dài và xử lý nhựa theo cách phân hủy sinh học là bước đi đúng hướng.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Advances và đây là nghiên cứu đầu tiên chứng minh một loại nhựa thực sự có khả năng phân hủy sinh học trong đất.

Nguồn: N.T.T (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 06/8/2018