Trên chặng đua phát triển nguyên liệu nhựa sinh học, rất nhiều ý tưởng táo bạo đã được hiện thực hóa nhằm đưa con người đến gần hơn đến tương lai mà ở đó các loại nhựa gốc dầu có thể được thay thế hoàn toàn bởi nhựa sinh học. Trong đó có thể kể đến những bước đột phá sáng tạo trong việc tìm kiếm nguyên liệu hữu cơ để thay thế nhựa nguyên sinh như: nhựa làm từ bã cà phê bị thải bỏ, nhựa làm từ bã mía, nhựa làm từ rong biển,... 

Nhựa sinh học

Và mới đây nhất, từ những vụn gỗ tưởng chừng vô giá trị, trong các xưởng mộc, các chuyên gia tại Đại học Yale, Mỹ đã làm nên kỳ tích khi nghiên cứu và thành công vận dụng loại nguyên liệu này vào sản xuất nhựa, với thời gian phân hủy nhanh đến khó tin.

1. Cách sản xuất nhựa làm từ gỗ

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Sustainability, giáo sư Yuan Yao - đồng tác giả của nghiên cứu - cho biết họ đã tập trung phát triển một quy trình sản xuất rất rõ ràng và đơn giản để tạo ra nhựa dựa trên sinh khối từ gỗ, mà có thể mang lại các đặc tính cơ học tốt. 

Cụ thể, để sản xuất nhựa làm từ gỗ, trước tiên cấu trúc xốp, lỏng lẻo của bột gỗ sẽ bị phá hủy bằng dung môi eutectic sâu (DES), có tính phân hủy sinh học và có thể được tái chế. Sau quá trình phân giải cấu trúc, bột gỗ sẽ trở thành một hỗn hợp polyme hữu cơ và cellulose với liên kết hydro và tương tác ở cấp độ nano. Hỗn hợp như bùn này tiếp theo sẽ được đúc thành nhựa sinh học và ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống.

Công thức hóa học của dung môi DES

Rất nhiều cố gắng đã được thực hiện để phát triển các loại polyme này bằng nhựa, nhưng rất tiếc là các sợi cơ học đều không đủ tốt để thay thế loại nhựa được làm chủ yếu từ nhiên liệu hóa thạch mà vẫn đang sử dụng phổ biến ngày nay. Nên có thể nói, phát hiện này của các nhà khoa học là một bước đột phá, mang đến tiềm năng phát triển lớn để khai thác.

Vụn gỗ được dùng làm nguyên liệu sản xuất nhựa làm từ gỗ

Đặc biệt, bột gỗ, hay còn được gọi là mùn cưa hoặc dăm bào, được sử dụng làm nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất có nguồn gốc từ các xưởng mộc, nơi mà chúng vẫn luôn bị xem là các phế thải cần bị xử lý. 

Vì thế, nhựa sản xuất từ gỗ ngoài việc thân thiện môi trường nhờ khả năng phân hủy trong thời ngắn còn đặc biệt bền vững nhờ sử dụng hiệu quả các nguồn lực.

2. Các đặc tính của nhựa làm từ gỗ

Một ưu điểm quan trọng của hỗn hợp thu được – tức nhựa sinh học làm từ gỗ – là chúng có độ rắn chắc và độ dẻo cao, dễ đúc và cán mà không bị đứt gãy. Tính chất này là rất cần thiết vì nó sẽ tạo thuận lợi cho quá trình sản xuất thành phẩm, từ đó nâng cao khả năng ứng dụng của vật liệu trong thực tế, từng bước thay thế vai trò của các sản phẩm nhựa truyền thống.

Ngoài ra, nhựa sinh học làm từ gỗ còn có độ bền cơ học cao, ổn định khi giữ chất lỏng và khả năng chống tia cực tím, càng giúp mở rộng giới hạn của vật liệu này trong việc ứng dụng vào sản xuất thành phẩm.

Nhựa sinh học từ gỗ khả năng ứng dụng cao

Đặc biệt nhất cần phải nhắc đến chính là tính chất bền vững và thân thiện môi trường của vật liệu. Vì nhựa sinh học làm từ gỗ có thể phân hủy sinh học một cách an toàn trong môi trường tự nhiên và có vòng đời sống tác động đến môi trường ít hơn đáng kể khi so sánh với nhựa làm từ dầu mỏ và các loại nhựa có thể phân hủy sinh học khác.  

Cụ thể, khi thực hiện những thử nghiệm để so sánh nhựa sinh học với nhựa truyền thống. Kết quả cho thấy khi chỉ mất 2 tuần kể từ khi các tấm nhựa sinh học được chôn xuống đất để chúng nứt vỡ và chỉ mất 3 tháng để nó có thể phân hủy hoàn toàn mà không để lại dấu vết. 
  
Ngoài việc phân hủy với tốc độ nhanh chóng, nhựa sinh học cũng có thể quay trở lại dạng bùn ban đầu, cho phép thu hồi và tái sử dụng dung môi DES. Giáo sư Yuan Yao còn chia sẻ thêm "Với tôi, đây chính là điều khiến loại nhựa này trở nên đáng quý. Nó có thể được tái chế hoặc phân hủy sinh học. Chúng tôi đã tối thiểu hóa mọi vật liệu và rác thải ra môi trường".

3. Ứng dụng của nhựa làm từ gỗ

Liangbing Hu, giáo sư tại Trung tâm Đổi mới Vật liệu tại Đại học Maryland và là đồng tác giả của bài nghiên cứu cho biết, nhựa sinh học làm từ gỗ có rất nhiều ứng dụng thành công trong thực tiễn. Nó có thể được đúc thành màng để sử dụng trong túi nhựa và bao bì — một trong những ứng dụng chính của nguyên liệu nhựa truyền thống hiện nay và là nguyên nhân hàng đầu tạo ra chất thải nhựa. Giáo sự Hu cũng chia sẻ thêm vì nhựa sinh học có thể được đúc thành các hình dạng khác nhau nên nó cũng có tiềm năng được sử dụng trong lĩnh vực sản xuất ô tô.

>>> Tìm hiểu thêm các ứng dụng của nhựa làm từ bã cà phê qua bài viết: KHÁM PHÁ NHỮNG ĐIỀU THÚ VỊ VỀ LY LÀM TỪ BÃ CÀ PHÊ.

4. Tiếp tục hành trình nghiên cứu nhựa làm từ gỗ.

Dù là một ứng cử viên sáng giá để thay thế vai trò của nhựa truyền thống trong nhiều lĩnh vực. Nhưng nhóm các nhà khoa học trên vẫn tiếp tục cuộc hành trình nghiên cứu và đào sâu vào quy sản xuất của loại nhựa này, nhằm đảm bảo tính thân thiện môi trường luôn được đặt lên hàng đầu, đặc biệt là khi sản xuất với quy mô công nghiệp.

Một lĩnh vực mà nhóm nghiên cứu tiếp tục điều tra là các tác động tiềm tàng đối với rừng nếu việc sản xuất nhựa sinh học này được mở rộng. Mặc dù quy trình hiện đang sử dụng các sản phẩm phụ từ gỗ trong sản xuất, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết họ nhận thức sâu sắc rằng sản xuất quy mô lớn có thể yêu cầu sử dụng một lượng lớn gỗ, điều này có thể gây ra những tác động sâu rộng đối với rừng, quản lý đất đai, hệ sinh thái và biến đổi khí hậu.

Bảo vệ rừng là ưu tiên hàng đầu khi sản xuất nhựa sinh học cà phê

Giáo sư Yao cũng cho biết, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu làm việc với một nhà sinh thái rừng để tạo ra các mô hình mô phỏng rừng thực, để liên kết chu kỳ phát triển của rừng với quy trình sản xuất. Cô cũng nhìn thấy cơ hội cộng tác với những người làm việc trong các lĩnh vực liên quan đến rừng tại YSE, mà là một sự thuận tiện hiếm có.

5. Chính sách mua hàng

Quý khách vui lòng truy cập vào Website AirX Coffee, sau đó nhấn vào mục “Liên hệ” và để lại thông tin cần thiết. Đội ngũ của chúng tôi sẽ liên hệ và tư vấn thông tin đến bạn trong thời gian sớm nhất.