Màng sinh học từ sữa, tinh bột và đất sét nano: Giải pháp mới cho rác thải nhựa
Trong bối cảnh rác thải nhựa đang trở thành mối đe dọa nghiêm trọng đối với môi trường toàn cầu, một nhóm nhà khoa học từ Đại học Flinders (Úc) và Đại học Bogotá Jorge Tadeo Lozano (Colombia) đã đề xuất một cách tiếp cận đột phá: sử dụng sữa để tạo ra vật liệu thay thế nhựa. Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Polymers, cho thấy tiềm năng lớn trong việc giải quyết bài toán ô nhiễm từ bao bì dùng một lần.
Thành phần và tính năng của màng sinh học
Vật liệu mới này là một loại màng bao bì sinh học, có độ mỏng, dẻo và độ bền cơ học tương đương với nhựa thông thường. Thành phần chính của nó là calcium caseinate, một dạng phổ biến của casein – loại protein chủ yếu có trong sữa. Để cải thiện tính năng, nhóm nghiên cứu đã kết hợp calcium caseinate với các thành phần tự nhiên khác như tinh bột biến tính, đất sét nano bentonite, glycerol và polyvinyl alcohol. Sự kết hợp này không chỉ tăng cường độ bền và độ dẻo mà còn đảm bảo tính ổn định cho vật liệu.
Theo báo cáo từ Science Daily, quá trình phát triển bắt đầu từ việc thử nghiệm tạo sợi nano từ caseinate sữa. Nhóm phát hiện rằng vật liệu này có thể được đúc thành các polyme tương tự như bao bì phổ biến hiện nay. Trên cơ sở đó, họ bổ sung thêm các thành phần tự nhiên, có giá thành thấp và khả năng phân hủy sinh học cao, đồng thời tích hợp đất sét nano để gia tăng đáng kể độ bền cơ học.
Khả năng phân hủy và ứng dụng thực tế
Các thử nghiệm thực tế đã chứng minh rằng màng sinh học này có thể phân hủy hoàn toàn trong điều kiện đất tự nhiên chỉ sau khoảng 13 tuần. Giáo sư Youhong Tang, một chuyên gia vật liệu nano tham gia nghiên cứu, cho biết nhóm sẽ tiếp tục tiến hành các thử nghiệm chuyên sâu để đánh giá khả năng kháng khuẩn của vật liệu. Ông nhấn mạnh rằng việc tạo ra các vật liệu thay thế bền vững cho bao bì thực phẩm và sản phẩm nhựa dùng một lần là bước đi then chốt nhằm làm chậm tốc độ gia tăng ô nhiễm trên toàn cầu.
Áp lực từ rác thải nhựa dùng một lần
Nhựa thông thường chứa hàng nghìn phụ gia hóa học, trong đó nhiều chất bị nghi ngờ gây độc hại hoặc liên quan đến các bệnh như ung thư. Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD) đã cảnh báo rằng nếu không có hành động phối hợp, sản lượng nhựa toàn cầu có thể tăng 70% từ năm 2020 đến 2040, vượt mức 700 triệu tấn mỗi năm. Một phân tích trên tạp chí Nature cho thấy khoảng 60% nhựa hiện nay là loại dùng một lần, nhưng chỉ có 10% trong số đó được tái chế. Riêng trong năm 2022, thế giới đã sản xuất khoảng 475 triệu tấn nhựa – tương đương với trọng lượng của 250 triệu chiếc ô tô.
Trước tình hình này, nhiều quốc gia đang tìm cách giảm thiểu sử dụng nhựa dùng một lần. Ví dụ, Malaysia đã ban hành lệnh cấm sử dụng túi nhựa dùng một lần tại các địa điểm công cộng, bao gồm siêu thị, cửa hàng tiện lợi, hiệu thuốc, cửa hàng ăn nhanh và các cơ sở liên quan khác. Điều này cho thấy sự cấp thiết của việc phát triển các giải pháp thay thế bền vững, như màng sinh học từ sữa, để đối phó với cuộc khủng hoảng rác thải nhựa.
