Nhựa sinh học đang ngày càng trở nên phổ biến khi hiện thực hóa giải pháp thay thế bền vững hơn cho các loại nhựa truyền thống. Hiểu cách sản xuất nhựa sinh học là một bước quan trọng để tiến đến những hiểu biết sâu hơn về các tác động tiềm ẩn của chúng đối với môi trường.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá quy trình cách sản xuất nhựa sinh học và các chúng khiến thế giới chúng ta trở thành một nơi đáng sống hơn. Hãy tham gia cùng chúng tôi khi chúng tôi tìm hiểu sâu hơn về thế giới của nhựa sinh học.
So sánh nhựa sinh học và nhựa thông thường
Điểm khác biệt cơ bản là nhựa thông thường sẽ được làm từ các nguồn nguyên liệu không thể tái tạo như dầu thô, trong khi cách sản xuất nhựa sinh học sẽ bắt nguồn từ các nguyên liệu hữu cơ tái tạo như bột ngô, mía và dầu thực vật. Điều này mang đến tính bền vững cho nhựa sinh học, khi có thể con người làm giảm sự phụ thuộc vào các loại nhiên liệu hóa thạch, mà có thể cạn kiệt trong vòng 50 năm tới.
Sẳn phẩm từ nhựa sinh học
Hơn nữa, việc sản xuất nhựa thông thường còn gặp nhiều tai tiếng khi là ngành công nghiệp giải phóng một lượng lớn các chất ô nhiễm và khí nhà kính có hại, góp phần thúc đẩy nhanh quá trình biến đổi khí hậu. Mặt khác, cách sản xuất nhựa sinh học thường ít tốn năng lượng hơn và tạo ra ít khí thải hơn.
Về mặt tái chế, nhựa sinh học không phải lúc nào cũng là người chiến thắng rõ ràng. Trong khi một số loại nhựa sinh học có thể phân hủy được, một số khác chỉ có thể được tái chế thông qua các quy trình và cơ sở cụ thể, khiến việc xử lý chúng trở nên khó khăn hơn. Mặt khác, nhựa truyền thống thường dễ tái chế hơn, nhưng quy trình tái chế của chúng vẫn đòi hỏi một lượng năng lượng đáng kể và có chất lượng thấp hơn đáng kể.
Một trong những lợi thế quan trọng nhất của nhựa sinh học là khả năng phân hủy sinh học của chúng. Trong khi nhựa thông thường có thể mất hàng trăm năm để phân hủy, nhựa sinh học có thể phân hủy nhanh hơn và tự nhiên hơn, thường trong vòng vài tháng đến vài năm, tùy thuộc vào điều kiện. Kết quả của quá trình này thường là nước, CO2 và sinh khối, mang đến sự sống cho thực vật.
Nhìn chung, nhựa sinh học có nhiều ưu điểm hơn so với nhựa thông thường về tính bền vững, nhưng việc sử dụng chúng không phải là không có hạn chế. Điều cần thiết là phải xem xét toàn bộ vòng đời của nguyên liệu khi đánh giá tác động môi trường của chúng, từ khâu khai thác nguyên liệu thô đến cách sản xuất nhựa sinh học và cách xử lý chúng khi bị thải bỏ.
Khi nhu cầu về các chất thay thế bền vững cho nhựa thông thường tiếp tục tăng, điều quan trọng là phải hiểu cách thức tạo ra nhựa sinh học và tác động tiềm ẩn của chúng đối với môi trường. Bằng cách so sánh cả hai, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về lợi ích và hạn chế của từng loại và đưa ra quyết định sáng suốt hơn với tư cách là người tiêu dùng và doanh nghiệp.
Nhựa sinh học thân thiện môi trường
Nguyên liệu cho cách sản xuất nhựa sinh học
Một nguyên liệu phổ biến được sử dụng trong sản xuất nhựa sinh học là tinh bột ngô, một loại carbohydrate được chiết xuất từ ngô. Tinh bột ngô có thể được sử dụng để tạo ra nhiều loại nhựa sinh học, bao gồm axit polylactic (PLA) và tinh bột nhiệt dẻo (TPS). Một nguyên liệu thô thường được sử dụng khác là cellulose, có nguồn gốc từ sợi thực vật và có thể được sử dụng để sản xuất cellulose acetate, một loại nhựa sinh học được sử dụng trong các sản phẩm như kính mắt và phim ảnh.
Mía là một nguồn nguyên liệu khác cho nhựa sinh học. Polyetylen làm từ mía được gọi là polyetylen sinh học, là loại nhựa có thể phân hủy sinh học có thể được sử dụng để tạo ra các sản phẩm khác nhau như chai lọ và vật liệu đóng gói.
Các nguyên liệu thô khác được sử dụng trong sản xuất nhựa sinh học bao gồm protein đậu nành, tinh bột khoai tây và dầu thực vật. Việc lựa chọn nguyên liệu thô phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm tính sẵn có, chi phí và các đặc tính mong muốn của sản phẩm nhựa sinh học cuối cùng.
Tại AirX Coffee, các kỹ sư đã tạo một công cuộc đổi mới trong cách sản xuất nhựa sinh học khi có thể tái tận dụng các phế thải hữu cơ là bã cà phê để sản xuất nhựa, với tên gọi Coffee Bio-composite. Điều này càng củng cố thêm tính bền vững cho vật liệu khi vừa tận dụng được phế thải, vừa tránh cạnh tranh trực diện với nhu cầu sử dụng cây lương thực làm thực phẩm. Không dừng lại ở đó, sắp đến, AirX Coffee sẽ còn cho ra mắt các nguyên liệu mới với cách sản xuất nhựa sinh học từ tre và xơ dừa.
Coffee Bio-compostie
Tóm lại, so với nhựa thông thường, nhựa sinh học có khả năng giảm đáng kể lượng khí thải carbon và sự phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên không thể tái tạo. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là việc sản xuất nhựa sinh học vẫn cần năng lượng và tài nguyên, và một số loại nhựa sinh học có thể không phân hủy hoàn toàn hoặc có thể phân hủy được.
Cách sản xuất nhựa sinh học
Cách sản xuất nhựa sinh học sẽ bao gồm một số quy trình khác nhau, với mỗi quy trình sẽ có những ưu và nhược điểm riêng. Nhìn chung, các quy trình này thường bao gồm quá trình lên men, trùng hợp và chế biến.
Lên men là quá trình phân hủy các vật liệu hữu cơ, chẳng hạn như ngô hoặc mía, thành một dạng có thể được sử dụng làm nguyên liệu thô cho nhựa sinh học. Vật liệu thu được sau đó được polyme hóa hoặc biến thành chuỗi dài các phân tử thông qua nhiều phương pháp khác nhau.
Một phương pháp trùng hợp phổ biến là xử lý nóng chảy, bao gồm nung nóng nguyên liệu thô cho đến khi nó tan chảy và sau đó định hình thành dạng mong muốn. Ép phun, đúc thổi và đúc đùn đều là những hình thức xử lý nóng chảy phổ biến được sử dụng trong sản xuất nhựa sinh học.
Một phương pháp trùng hợp khác là xử lý dung dịch, bao gồm việc hòa tan nguyên liệu thô trong dung môi và sau đó loại bỏ dung môi để lại polyme. Phương pháp này thường được sử dụng cho các loại nhựa sinh học phức tạp hơn đòi hỏi cấu trúc phân tử chính xác.
Khi nhựa sinh học đã được polyme hóa, nó có thể được xử lý thêm để thêm màu sắc, kết cấu hoặc các đặc tính khác. Ví dụ, các chất phụ gia như sắc tố hoặc chất ổn định tia cực tím có thể được thêm vào để bảo vệ nhựa sinh học khỏi tia nắng mặt trời.
Màu sắc của hạt nhựa sinh học
Nhìn chung, cách sản xuất nhựa sinh học khá tương tự với quy trình sản xuất nhựa thông thường, nhưng vẫn tồn tại một số điểm khác biệt lớn theo hướng nhựa sinh học thường đòi hỏi các loại nguyên liệu thô và phương pháp chế biến khác nhau, đồng thời thường yêu cầu nhiều thiết bị chuyên dụng hơn để sản xuất.
Bất chấp những thách thức này, nhựa sinh học vẫn đang mang lại nhiều lợi ích lâu dài hơn cho con người so với nhựa truyền thống, bao gồm việc cắt giảm lượng khí thải carbon và hạn chế sự phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên không thể tái tạo. Khi công nghệ tiếp tục được cải thiện và dần xóa bỏ các bất cập trong cách sản xuất nhựa sinh học thì đây chắc chắn sẽ là một vật liệu có vai trò quan trọng, tương tự như cách mà nhựa nguyên sinh vẫn đang đóng vai trò trong cuộc sống của chúng ta.
Tính bền vững của các loại nhựa sinh học
Nhựa sinh học thường được quảng cáo là một giải pháp thay thế bền vững cho nhựa thông thường, nhưng điều này thực sự có nghĩa là gì? Tính bền vững của nhựa sinh học có thể được đánh giá thông qua toàn bộ vòng đời của chúng, từ nguyên liệu thô đến thải bỏ. Một yếu tố chính là việc sử dụng các nguồn tài nguyên tái tạo trong sản xuất nhựa sinh học, chẳng hạn như nguyên liệu từ thực vật. Điều này làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch hữu hạn và có thể dẫn đến lượng khí thải nhà kính thấp hơn.
Một yếu tố khác là khả năng phân hủy sinh học của chúng. Mặc dù không phải tất cả các loại nhựa sinh học đều có thể phân hủy sinh học, nhưng nhiều loại được thiết kế để phân hủy trong môi trường tự nhiên và hệ thống ủ phân, giúp giảm lượng chất thải nhựa tích tụ trong các bãi chôn lấp và đại dương. Ngoài ra, nhựa sinh học có khả năng có thể được tái chế, tiếp tục giảm tác động của chúng đối với môi trường.
>>> Tìm hiểu thêm: THAY THẾ ĐỒ NHỰA BẰNG SẢN PHẨM SINH HỌC
Vòng đời của nhựa sinh học
Năng lượng và tài nguyên cần thiết để sản xuất nhựa sinh học cũng là một vấn đề cần cân nhắc. Mặc dù một số quy trình sản xuất có thể sử dụng nhiều năng lượng, nhưng những đổi mới trong công nghệ đã dẫn đến các phương pháp hiệu quả hơn với tác động môi trường thấp hơn. Ngoài ra, các chương trình tái chế và tái sử dụng có thể kéo dài tuổi thọ của nhựa sinh học và giảm nhu cầu sản xuất mới.
Điều quan trọng cần lưu ý là tính bền vững của nhựa sinh học không phải là giải pháp một kích cỡ phù hợp với tất cả. Các loại nhựa sinh học khác nhau có tác động môi trường khác nhau và có thể phù hợp hơn cho một số ứng dụng nhất định. Ví dụ, nhựa sinh học có khả năng phân hủy sinh học có thể không lý tưởng cho các mặt hàng sử dụng một lần như bao bì thực phẩm vì chúng yêu cầu các điều kiện ủ phân cụ thể để phân hủy.
Nhìn chung, tính bền vững của nhựa sinh học là một chủ đề đang phát triển với các nghiên cứu và phát triển đang diễn ra. Mặc dù chúng có tiềm năng trở thành một giải pháp thay thế bền vững hơn cho nhựa thông thường, nhưng điều quan trọng là phải xem xét cẩn thận toàn bộ vòng đời của chúng và chọn loại phù hợp nhất cho từng ứng dụng. Bằng cách hiểu cách thức sản xuất nhựa sinh học và tác động môi trường của chúng, chúng ta có thể đưa ra những lựa chọn sáng suốt để hỗ trợ một tương lai bền vững hơn.
