Enzyme đột biến giúp tái chế nhanh chai nhựa PET

Các nhà khoa học đã tạo ra một loại enzyme vi khuẩn đột biến có thể làm phân hủy chai nhựa chỉ trong vài giờ để dùng cho mục đích tái chế. Đây là một loại enzyme vi khuẩn trong phân trộn (ủ từ lá cây) giúp tái chế chai nhựa với chất lượng cao.

Các công nghệ tái chế hiện có thường chỉ tạo ra những loại nhựa dành cho quần áo và thảm. Carbios, công ty tạo ra bước đột phá trên cho biết họ đang nhắm đến việc tái chế với quy mô lớn trong vòng 5 năm. Trên thực tế, Carbios đã hợp tác với những tập đoàn lớn bao gồm Pepsi và L’Oréal để thúc đẩy việc phát triển. Các chuyên gia tư vấn độc lập cho rằng loại enzyme mới này là một bước tiến lớn.

Hàng tỷ tấn chất thải nhựa đã làm ô nhiễm hành tinh, từ Bắc Cực đến rãnh đại dương sâu nhất và đe dọa nghiêm trọng đến môi trường biển. Nhiều chiến dịch đã được tổ chức nhằm kêu gọi con người giảm thiểu sử dụng nhựa, nhưng công ty Carbios cho biết nhựa vẫn là loại vật liệu nhẹ, bền vững và rất hữu ích, vậy nên, việc tái chế nhựa thực sự là điều cần được tính đến.

Loại enzyme mới này đã được công bố trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature vào hôm 8/4. Nghiên cứu bắt đầu bằng việc sàng lọc 100.000 vi sinh vật trong các loại phân để tìm ra những ứng cử viên sáng giá nhất, trong đó có cả loại bọ có trong phân trộn được ủ từ lá cây, được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2012.

“Nó đã hoàn toàn bị bỏ quên, nhưng hóa ra đây lại là loài sinh vật tốt nhất,” giáo sư Alain Marty tại Đại học Toulouse (Pháp), giám đốc khoa học của Carbios cho biết.

Các nhà khoa học đã phân tích enzyme và tạo ra các đột biến để cải thiện khả năng phá hủy PET, loại nhựa thường dùng để sản xuất chai nước uống. Họ còn làm cho nó ổn định ở 72⁰C, gần với nhiệt độ hoàn hảo để phân hủy nhanh.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng loại enzyme cải tiến này để phân hủy 1 tấn chai nhựa thải, kết quả là 90% khối lượng nhựa đã được phân hủy trong vòng 10 giờ. Sau đó các nhà khoa học đã sử dụng vật liệu phân hủy này để sản xuất ra các chai nhựa mới – đủ tốt để đựng thực phẩm.

Carbios đã thỏa thuận với công ty công nghệ sinh học Novozymes để sản xuất loại enzyme mới với quy mô lớn, sản xuất từ nấm. Phía Carbios cho biết chi phí sản xuất enzyme chỉ bằng 4% chi phí tạo ra nhựa mới từ dầu.

Tuy nhiên, các chai nhựa thải cũng phải được nghiền và làm nóng trước khi thêm enzyme, vì vậy nhựa PET tái chế sẽ đắt hơn nhựa mới. Tuy nhiên ông Martin Stephan, phó giám đốc điều hành của Carbios, cho biết nhựa tái chế chất lượng thấp hiện có được bán với giá cao do thiếu nguồn cung.

>> Những loại chai, hộp nhựa nào tuyệt đối không dùng lại nhiều lần?

“Chúng tôi là công ty đầu tiên đưa công nghệ này ra thị trường,” ông Stephan cho hay. “Mục tiêu của chúng tôi là sẽ sản xuất tái chế với quy mô lớn vào năm 2024, 2025.”

Ông cho biết việc giảm thiểu sử dụng nhựa là một biện pháp giúp giải quyết vấn đề rác thải. “Nhưng tất cả chúng ta đều biết rằng nhựa mang lại rất nhiều giá trị cho xã hội, trong thực phẩm, chăm sóc y tế, giao thông vận tải. Vấn đề nằm ở rác thải nhựa.”

Biện pháp giúp giải quyết vấn đề là tăng cường việc thu gom rác thải nhựa. Bởi hiện tại có khoảng một nửa lượng nhựa đều được thải ra môi trường hoặc trong các bãi rác, ông Stephan cho hay.

Vào năm 2018, một nhóm các nhà khoa học cho biết họ đã vô tình tạo ra một loại enzyme phân hủy chai nước uống bằng nhựa. Một trong những nhóm tạo ra bước tiến này, Giáo sư John McGeehan, giám đốc Trung tâm Đổi mới Enzyme tại Đại học Portsmouth, cho biết Carbios là công ty hàng đầu trong việc chế tạo enzyme để phân hủy PET ở quy mô lớn và thành quả mới là một bước tiến lớn.

“Nó cho thấy khả năng tái chế sinh học trên quy mô lớn của PET. Đây là một sự tiến bộ rất lớn về tốc độ, hiệu quả và khả năng chịu nhiệt,” ông McGeehan cho biết. “Điều này cho thấy một bước tiến đáng kể trong việc tái chế PET theo chu trình khép kín và giúp giảm thiểu sự phụ thuộc của chúng ta vào dầu, cắt giảm khí thải các-bon và việc sử dụng năng lượng, đồng thời khuyến khích thu gom và tái chế chất thải nhựa.”

Các nhà khoa học cũng đang phát triển những biện pháp sinh học nhằm phân hủy các loại nhựa chủ yếu khác. Vào tháng 3 vừa qua, các nhà nghiên cứu người Đức cho biết một con bọ đã ăn chất polyurethane độc ​​hại, trong khi nghiên cứu trước đó đã chỉ ra rằng ấu trùng của bướm sáp – thường được nhân giống làm mồi câu cá – có thể ăn các túi polythene.

>> Tình cờ phát hiện khả năng ăn túi nilon của 1 loài sâu bướm phổ biến