Bổ sung đường giúp chất dẻo dễ phân hủy

Khoảng 1/5 rác thải đô thị là những loại chất dẻo giống polystyrene.

Bình thường, rác chất dẻo phải mất hàng thập kỷ mới bắt đầu phân rã. Nhưng nay, các nhà hóa học Ấn Độ đã có cách rút ngắn thời gian đó xuống còn vài ngày. Bằng việc bổ sung nguyên liệu đường, họ biến chất dẻo trở thành "sơn hào hải vị" đối với các sinh vật phân hủy trong đất.

Những loại chất dẻo được nghiên cứu ở đây là polyethylene, polystyrene và polypropylene. Chúng chiếm khoảng 1/5 thể tích rác thải đô thị. Trong đó, chai lọ nhựa, túi nilon và bao tải được làm từ polyethylene, các túi đựng thực phẩm có nguồn gốc polypropylen và các cốc uống nước, hộp đựng thức ăn nhanh và vỏ bọc cứng quanh các thiết bị điện được trùng hợp từ polystyrene.

Mới đây, Digambar Gokhale và cộng sự tại Phòng thí nghiệm hóa học quốc gia ở Pune, Ấn Độ, đã thử gắn các chuỗi styrene (đơn vị cơ bản để tạo nên polystyrene) với một lượng nhỏ vật chất khác. Loại vật chất này có những "móc câu" hóa học, có thể liên kết với những mẩu đường saccarose (đường mía) hoặc glucose. Khi đường được bổ sung vào khối vật liệu, các mẩu đường sẽ bị móc vào chuỗi styrene giống như những mặt đá treo vào một chiếc vòng cổ.

Trong quá trình chất dẻo bị vùi trong đất, các vi khuẩn như Pseudomonas và Bacillus sẽ chén những mẩu đường ngọt ngào này. Đồng thời khi đó, chúng cũng phá vỡ những mối liên kết trong chất dẻo và kích hoạt quá trình phân hủy.

Các nhà nghiên cứu cho biết, vì đường chiếm chưa đầy 3% khối lượng của polymer, nên khối lượng của vật liệu thay đổi không đáng kể. Tuy nhiên, vấn đề trước mắt là phải xem xét liệu loại polymer này có thể phân hủy hoàn toàn thành các chất vô hại hay không. Thông thường, nếu polymer bị bẻ gẫy hoàn toàn, nó sẽ tạo ra sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước. Nhưng theo cách mới, sản phẩm cuối cùng là tất cả các loại hợp chất trung gian, như axit hữu cơ và alhehyde. Mặt khác, người ta cũng chưa biết rõ loại chất dẻo gắn đường sẽ phân hủy hết trong bao lâu. Và việc bổ sung thêm đường vào vật liệu có thể cần tới những thay đổi lớn trong sản xuất, do đó làm tăng chi phí.

B.H. (theo Nature)