Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một bước đột phá trong việc tạo ra vật liệu “nhựa” hoàn toàn mới từ tre, mở ra tiềm năng lớn để thay thế nhựa truyền thống và giảm ô nhiễm. Vật liệu này, được gọi là “Nhựa phân tử tre” (BM-plastics), có độ bền vượt trội so với nhựa gốc dầu mỏ mà không cần phối trộn thêm bất kỳ thành phần nào khác.
Trong khi ngô, bã mía và tre đều được sử dụng trong sản xuất nhựa sinh học, nhựa làm từ tre thường cần thêm nhựa gốc dầu mỏ để tăng độ bền. Do đặc tính ưa nước, tre không dễ kết hợp với nhựa nguyên sinh (vốn kỵ nước), dẫn đến độ bền của sản phẩm cuối cùng không đạt kỳ vọng.
Nhóm nghiên cứu từ Đại học Lâm nghiệp Đông Bắc Trung Quốc, dẫn đầu bởi Haipeng Yu và Dawei Zhao, đã phát triển một phương pháp độc đáo để thay đổi cấu trúc vật liệu tre ở cấp độ phân tử bằng cách sử dụng dung môi cồn (ethanol). Quy trình này bao gồm việc cắt nhỏ tre, tách cellulose và thu hồi gel cấp phân tử. Sau đó, gel này được ngâm trong ethanol trong 12 giờ để phá vỡ các liên kết hydro của cellulose, đồng thời kích thích các phân tử tái tạo liên kết và “lắp ráp” lại thành một vật liệu bền chắc.
Kết quả thử nghiệm cho thấy nhựa tre mới này có độ bền cao hơn so với các loại nhựa sinh học khác như PLA, PHA, cũng như các loại nhựa gốc dầu mỏ như PET, ABS. Đặc biệt, nó có thể chịu được nhiệt độ trên 180 độ C và có tính uốn dẻo, phù hợp cho các quy trình ép phun và đúc khuôn.
Không chỉ vượt trội về cơ học và nhiệt học, loại nhựa tre này còn có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn. Một mảnh nhựa tre kích thước 2 x 4 cm và dày 1 mm có thể phân hủy hoàn toàn trong đất ở nhiệt độ 25 độ C chỉ trong vòng 50 ngày. Ngoài ra, vật liệu này có thể được tái chế vòng kín, tạo ra sản phẩm tái chế có chất lượng tương đương với vật liệu ban đầu.
Nghiên cứu này mở ra một hướng đi đầy hứa hẹn cho việc thay thế nhựa trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm cả xây dựng. Trước đây, tre thường được trộn với nhựa tổng hợp, nhưng độ bền kém đã hạn chế ứng dụng của nó trong các công trình cơ sở hạ tầng.
Nhóm nghiên cứu ước tính chi phí sản xuất loại nhựa này là hơn 2.300 USD mỗi tấn, một mức giá khả thi để sản xuất ở quy mô công nghiệp. Họ hy vọng rằng phương pháp mới này có thể biến nguồn tre dồi dào thành một vật liệu hiệu suất cao và thân thiện với môi trường, góp phần giảm thiểu ô nhiễm nhựa.
Những nỗ lực của các nhà khoa học Trung Quốc phù hợp với mục tiêu của chính phủ trong việc sử dụng tre để thay thế nhựa, hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2060. Trung Quốc hiện là quốc gia sản xuất và xuất khẩu các sản phẩm tre lớn nhất thế giới, với hơn 7 triệu ha rừng tre, tương đương diện tích của Ireland.
Chính phủ Trung Quốc đã khởi động kế hoạch ba năm từ năm 2023 để thúc đẩy ngành công nghiệp tre thay thế nhựa. Huyện An Cát ở tỉnh Chiết Giang, với diện tích trồng tre lên đến 666 km2, đã được chọn làm địa phương kiểu mẫu cho mô hình này. Tại đây, tre đã được sử dụng để thay thế nhựa trong nhiều sản phẩm dùng một lần như dao, kéo, bàn chải đánh răng và lược. Các khay nhựa trong căng tin công cũng đã được thay thế bằng tre.
Ô nhiễm nhựa là một vấn đề toàn cầu nghiêm trọng. Sản lượng nhựa đã tăng theo cấp số nhân kể từ những năm 1950 và dự kiến sẽ đạt 1,2 tỷ tấn vào năm 2060. Với tỷ lệ tái chế dưới 10%, một lượng lớn nhựa thải ra các bãi chôn lấp và đại dương, phân mảnh thành các hạt vi nhựa dai dẳng xâm nhập vào hệ sinh thái và chuỗi thức ăn của con người. Phát minh về loại nhựa tre mới này mang đến một tia hy vọng trong cuộc chiến chống lại ô nhiễm nhựa, mở đường cho một tương lai bền vững hơn.
Admin
Nguồn: VnExpress
