Rác thải nhựa là một vấn đề mànó gây ra lũ lụtở một số nơi trên thế giới.Vì polyme nhựa không dễ phân hủy nên ô nhiễm nhựa có thể làm tắc nghẽn toàn bộ các dòng sông.Nếu nó ra biển, nó sẽ kết thúc với số lượng khổng lồbản vá rác nổi.

Trong nỗ lực giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa toàn cầu, các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại nhựa có thể phân hủy, có thể phân hủy sau khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và không khí chỉ trong một tuần - một cải tiến lớn trong nhiều thập kỷ, hoặc thậm chí hàng thế kỷ, mà một số loại nhựa hàng ngày có thể sử dụng. vật phẩm để phân hủy.

TRONGmột bài báo được xuất bảntrên Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ (JACS), các nhà nghiên cứu đã mô tả chi tiết loại nhựa phân hủy môi trường mới của họ, loại nhựa này sẽ phân hủy dưới ánh sáng mặt trời thành axit succinic, một phân tử nhỏ không độc hại xuất hiện tự nhiên và không để lại các mảnh vi nhựa trong môi trường.

Các nhà khoa học đã sử dụng cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và đặc tính hóa học của quang phổ khối để tiết lộ những phát hiện của họ về nhựa, một loại polyme dựa trên dầu mỏ.

Dựa trên sinh học?Có thể tái chế?phân hủy sinh học?Hướng dẫn của bạn về nhựa bền vững

Với tính bền vững cao trong chương trình nghị sự của mọi người và công nghệ phát triển nhanh chóng, thế giới nhựa đang thay đổi.Đây là những gì bạn cần biết về vật liệu nhựa hiện đại – và thuật ngữ đôi khi khó hiểu,

Rác thải nhựa đã và đang trở thành mối lo toàn cầu.Gần bốn trăm triệu tấn của nó được sản xuất trên toàn cầu mỗi năm, trong khi79 phần trăm tất cả chất thải nhựa từng được sản xuất đã kết thúc tại các bãi chôn lấp hoặc dưới dạng rác thải trong môi trường tự nhiên.

Nhưng còn những loại nhựa mới, bền vững hơn – liệu chúng có giúp chúng ta giải quyết thách thức về rác thải nhựa không?Các thuật ngữ nhựa dựa trên sinh học, có thể phân hủy sinh học hoặc có thể tái chế thực sự có nghĩa là gì và làm thế nào chúng có thể giúp chúng ta đạt được các mục tiêu bền vững đầy tham vọng và cắt giảm nhu cầu sử dụng dầu thô trong sản xuất nhựa?

Chúng tôi sẽ đưa bạn qua một số thuật ngữ phổ biến nhất liên quan đến nhựa bền vững và khám phá sự thật đằng sau mỗi thuật ngữ đó.

Nhựa sinh học – nhựa dựa trên sinh học hoặc có thể phân hủy sinh học hoặc cả hai

Nhựa sinh học là thuật ngữ dùng để chỉ các loại nhựa có nguồn gốc sinh học, có khả năng phân hủy sinh học hoặc phù hợp với cả hai tiêu chí.

Trái ngược với nhựa truyền thống được làm từ nguyên liệu hóa thạch,nhựa sinh học được làm hoàn toàn hoặc một phần từ nguyên liệu tái tạocó nguồn gốc từ sinh khối.Các nguyên liệu thô thường được sử dụng để sản xuất các nguyên liệu tái tạo này để sản xuất nhựa bao gồm thân cây ngô, thân cây mía và xenlulô, cũng như ngày càng có nhiều loại dầu và chất béo từ các nguồn tái tạo.Các thuật ngữ 'nhựa sinh học' và 'nhựa dựa trên sinh học' thường được những người bình thường sử dụng thay thế cho nhau nhưng chúng không thực sự có nghĩa giống nhau.

nhựa phân hủy sinh họclà loại nhựa có cấu trúc phân tử sáng tạo có thể bị vi khuẩn phân hủy khi hết tuổi thọ của chúng trong những điều kiện môi trường nhất định.Không phải tất cả các loại nhựa sinh học đều có thể phân hủy sinh học trong khi một số loại nhựa làm từ nhiên liệu hóa thạch thực sự có khả năng phân hủy.

Bio-based – nhựa có chứa các thành phần được sản xuất từ ​​sinh khối

Nhựa dựa trên sinh học được làm một phần hoặc hoàn toàn từ vật liệu được sản xuất từ ​​sinh khối thay vì nguyên liệu thô từ hóa thạch.Một số có thể phân hủy sinh học nhưng một số khác thì không.

Năm 2018, 2,61 triệu tấn nhựa sinh học được sản xuất trên toàn thế giới,theo Viện Nhựa Sinh học và Hỗn hợp Sinh học (IfBB).Nhưng đó vẫn chỉ là chưa đầy 1% thị trường nhựa toàn cầu.Khi nhu cầu về nhựa tiếp tục tăng, nhu cầu về các giải pháp nhựa bền vững hơn cũng tăng theo.Nhựa làm từ hóa thạch thông thường có thể được thay thế bằng nhựa thả vào – một chất tương đương dựa trên sinh học.Điều này có thể giúp giảm lượng khí thải carbon của sản phẩm cuối cùng trong khi các đặc tính khác của sản phẩm – chẳng hạn như độ bền hoặc khả năng tái chế – vẫn được giữ nguyên.

Polyhydroxyalkanoate hay PHA, là một loại nhựa sinh học có khả năng phân hủy phổ biến, hiện được sử dụng để làm bao bì và chai lọ chẳng hạn.Nó làđược sản xuất bởi quá trình lên men công nghiệp khi một số vi khuẩn được cho ăn đường hoặc chất béotừ các nguyên liệu nhưcủ cải đường, mía, ngô hoặc dầu thực vật.Nhưng sản phẩm phụ không mong muốn,chẳng hạn như dầu ăn thải hoặc mật đường còn sót lại sau quá trình sản xuất đường, có thể được sử dụng làm nguyên liệu thay thế, giải phóng cây lương thực cho các mục đích sử dụng khác.

Khi nhu cầu về nhựa tiếp tục tăng lên, nhiều loại nhựa sinh học đã được đưa vào thị trường và ngày càng được sử dụng nhiều hơn như một giải pháp thay thế.

–

Một số loại nhựa sinh học, chẳng hạn như nhựa thả trong có cấu trúc và tính chất hóa học giống hệt nhựa thông thường.Những loại nhựa này không thể phân hủy sinh học và chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền.

PET dựa trên sinh học, một phần được làm từ hợp chất hữu cơ ethylene glycol có trong thực vật, được sử dụng trong nhiều sản phẩm nhưchai, nội thất xe hơi và thiết bị điện tử.Khi nhu cầu của khách hàng về nhựa bền vững hơn tăng lên,thị trường cho loại nhựa này dự kiến ​​sẽ tăng 10,8% từ năm 2018 đến năm 2024, gộp hàng năm.

Polypropylene sinh học (PP) là một loại nhựa dẻo khác có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như ghế, hộp đựng và thảm.Cuối năm 2018,lần đầu tiên sản xuất PP sinh học ở quy mô thương mại,sản xuất nó từ chất thải và dầu cặn, chẳng hạn như dầu ăn đã qua sử dụng.

Phân hủy sinh học – nhựa phân hủy trong các điều kiện cụ thể

Nếu một loại nhựa có khả năng phân hủy sinh học, điều đó có nghĩa là nó có thể bị phân hủy trong các điều kiện môi trường nhất định và khi tiếp xúc với vi khuẩn hoặc vi khuẩn cụ thể – biến nó thành nước, sinh khối và carbon dioxide hoặc khí mê-tan, tùy thuộc vào điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí.Phân hủy sinh học không phải là một dấu hiệu của nội dung dựa trên sinh học;thay vào đó, nó được liên kết với cấu trúc phân tử của nhựa.Mặc dù hầu hết các loại nhựa phân hủy sinh học đều dựa trên sinh học,một số loại nhựa phân hủy sinh học được làm từ nguyên liệu gốc dầu hóa thạch.

Thuật ngữ phân hủy sinh học là mơ hồ vì nó khôngchỉ định một khoảng thời gianhoặc môi trường để phân hủy.Hầu hết các loại nhựa, ngay cả những loại không phân hủy sinh học, sẽ xuống cấp nếu chúng có đủ thời gian, ví dụ như hàng trăm năm.Chúng sẽ phân hủy thành những mảnh nhỏ hơn mà mắt người không nhìn thấy được, nhưng vẫn tồn tại dưới dạng vi hạt nhựa trong môi trường xung quanh chúng ta.Ngược lại, hầu hết các loại nhựa phân hủy sinh học sẽ phân hủy sinh học thành CO2, nước và sinh khối nếu chúng được cung cấp đủ thời gian.trong điều kiện môi trường cụ thể.Người ta khuyên rằngthông tin chi tiếtvề một loại nhựa mất bao lâu để phân hủy sinh học, mức độ phân hủy sinh học và các điều kiện cần thiết sẽ được cung cấp để đánh giá tốt hơn các thông tin về môi trường của nó.Nhựa có thể phân hủy, một loại nhựa có thể phân hủy sinh học, dễ đánh giá hơn vì nó phải đáp ứng các tiêu chuẩn xác định để được dán nhãn.

Compostable – một loại nhựa phân hủy sinh học

Nhựa có thể phân hủy là một tập hợp con của nhựa phân hủy sinh học.Trong điều kiện ủ phân, nó bị vi khuẩn phân hủy thành CO2, nước và sinh khối.

Để nhựa được chứng nhận là có thể phân hủy được, nó phải đáp ứng các tiêu chuẩn nhất định.Ở châu Âu, điều đó có nghĩa là trong mộtkhung thời gian 12 tuần, 90% nhựa phải phân hủy thành các mảnh nhỏ hơn 2 mmvề kích thước trong điều kiện được kiểm soát.Nó phải chứa hàm lượng kim loại nặng thấp để không gây hại cho đất.

nhựa có thể phân hủycần phải được gửi đến một cơ sở công nghiệp nơi áp dụng điều kiện nóng và ẩmđể đảm bảo sự thoái hóa.Ví dụ, PBAT là một polyme dựa trên nguyên liệu hóa thạch được sử dụng để sản xuất túi đựng chất thải hữu cơ, cốc dùng một lần và màng đóng gói và có thể phân hủy sinh học trong các nhà máy ủ phân.

Nhựa phân hủy trong môi trường mở chẳng hạn như trong đống phân ủ gia đình thường khó sản xuất.Ví dụ, PHA phù hợp với dự luật nhưng không được sử dụng rộng rãi vìchúng đắt tiền để sản xuất và quy trình chậm và khó mở rộng quy mô.Tuy nhiên, các nhà hóa học đã làm việc để cải thiện điều này, ví dụ bằng cách sử dụngmột chất xúc tác hóa học mới- một chất giúp tăng tốc độ phản ứng hóa học.

Có thể tái chế – biến nhựa đã qua sử dụng thành sản phẩm mới bằng phương pháp cơ học hoặc hóa học

Nếu nhựa có thể tái chế, điều đó có nghĩa là nó có thể được tái chế tại nhà máy công nghiệp và biến thành các sản phẩm hữu ích khác.Một số loại nhựa thông thường có thể được tái chế cơ học – loại tái chế phổ biến nhất.Nhưng phân tích toàn cầu đầu tiên về tất cả rác thải nhựa từng được tạo raphát hiện ra rằng chỉ có 9% nhựa được tái chế kể từ khi vật liệu này bắt đầu được sản xuất khoảng sáu thập kỷ trước.

tái chế cơ khíliên quan đến việc băm nhỏ và nấu chảy chất thải nhựa rồi biến chúng thành dạng viên.Những viên này sau đó được sử dụng làm nguyên liệu thô để tạo ra sản phẩm mới.Chất lượng nhựa xấu đi trong quá trình này;do đó một miếng nhựachỉ có thể được tái chế cơ học một số lần hạn chếtrước khi nó không còn phù hợp làm nguyên liệu.Do đó, nhựa mới, hay 'nhựa nguyên chất', thường được trộn với nhựa tái chế trước khi biến thành sản phẩm mới để giúp đạt được mức chất lượng mong muốn.Ngay cả khi đó, nhựa tái chế cơ học không phù hợp cho mọi mục đích.

Nhựa tái chế hóa học có thể thay thế nguyên liệu thô gốc dầu hóa thạch trong sản xuất nhựa mới

–

tái chế hóa chất, theo đó nhựa được biến đổi trở lại thành các khối xây dựng và sau đó được xử lý thành nguyên liệu thô chất lượng nguyên chất cho nhựa và hóa chất mới, là một nhóm quy trình mới hơn hiện đang đạt được đà phát triển.Nó thường liên quan đến chất xúc tác và/hoặc nhiệt độ rất cao để phân hủy nhựa vàcó thể được áp dụng cho nhiều loại chất thải nhựa hơn so với tái chế cơ học.Ví dụ, màng nhựa có chứa nhiều lớp hoặc một số chất gây ô nhiễm thường không thể tái chế cơ học nhưng có thể tái chế hóa học.

Nguyên liệu thô được tạo ra từ rác thải nhựa trong quá trình tái chế hóa học có thể được sử dụng đểthay thế nguyên liệu thô gốc dầu thô trong sản xuất nhựa mới, chất lượng cao.

Một trong những lợi ích chính của tái chế hóa học là đây là một quy trình nâng cấp trong đó chất lượng của nhựa không bị suy giảm sau khi được xử lý không giống như trong hầu hết các loại tái chế cơ học.Nhựa thu được có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm bao gồm hộp đựng thực phẩm và các vật dụng dùng trong y tế và chăm sóc sức khỏe khi có các yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn sản phẩm.