Biến chai nhựa thành hương liệu vani

Một công nhân phân loại chai nhựa đã qua sử dụng tại nhà máy tái chế ở Dhaka, Bangladesh. Ảnh: theguardian.com

Theo trang Guardian (Anh), việc tái sử dụng chai nhựa sáng tạo thành một vật liệu có lợi có thể giúp cho quá trình tái chế trở nên thú vị và hiệu quả hơn rất nhiều. Nghiên cứu biến chai nhựa thành hương liệu vani được cho là giải pháp hữu hiệu giải quyết cuộc khủng hoảng rác thải nhựa toàn cầu. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Green Chemistry, do các nhà khoa học tại Đại học Edinberg thực hiện.

Theo đó, các nhà khoa học đã phát triển các enzym đột biến để phân hủy polyme polyethylene terephthalate được sử dụng trong chai nhựa thành axit terephthalic (TA). Sau đó, họ sử dụng vi khuẩn biến đổi gien E coli để chuyển đổi TA thành vanillin.

Tiến sĩ Stephen Wallace tại Đại học Edinberg cho biết nhóm các nhà khoa học đã làm ấm môi trường nuôi cấy vi sinh vật ở nhiệt độ 37 độ C, điều kiện tương tự như ủ bia, nhằm chuyển đổi 79% TA thành vanillin. Tiếp theo, họ điều chỉnh thêm vi khuẩn để tăng tỉ lệ biến đổi hơn nữa.

'Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi có thể làm điều đó khá nhanh chóng. Chúng tôi có một cơ sở lắp ráp DNA bằng robot tuyệt vời ở đây. Nghiên cứu của chúng tôi thách thức nhận thức cho rằng nhựa là một loại rác thải có vấn đề. Thay vào đó, nó chứng minh rằng việc sử dụng rác thải nhựa như một nguồn carbon mới có thể tạo ra các sản phẩm giá trị cao', ông Stephen nói và cho biết họ sẽ tiếp tục tiến hành mở rộng quy trình để chuyển đổi lượng nhựa lớn hơn.

Nhựa sẽ mất đi khoảng 95% giá trị như một nguyên liệu sau một lần sử dụng. Do đó, việc khuyến khích thu gom và sử dụng có ích những loại phế thải này có thể là chìa khóa giúp giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa toàn cầu.

'Đây là một ứng dụng thực sự thú vị của khoa học vi sinh vật để cải thiện tính bền vững. Sử dụng vi sinh để biến nhựa phế thải có hại cho môi trường thành một loại hàng hóa quan trọng là một minh chứng đẹp về hóa học xanh', ông Ellis Crawford, tại Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, nói.

Vanillin vốn được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm. Đây cũng là một loại hóa chất quan trọng được sử dụng để sản xuất dược phẩm, sản phẩm tẩy rửa và thuốc diệt cỏ.

Nhu cầu vanillin trên toàn cầu đang tăng mạnh mẽ, lên tới 37.000 tấn vào năm 2018, vượt xa nguồn cung từ đậu vani tự nhiên. Khoảng 85% vanillin hiện được tổng hợp từ các hóa chất có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch.

'Đây là minh chứng đầu tiên về việc sử dụng hệ thống sinh học để xử lý rác thải nhựa thành một hóa chất công nghiệp có giá trị. Điều này có tác động rất thú vị đối với nền kinh tế tuần hoàn', bà Joanna Sadler, nhà khoa học tại Đại học Edinburgh, người thực hiện nghiên cứu, nói.

Cứ mỗi phút, khoảng 1 triệu chai nhựa sẽ được bán ra trên khắp thế giới. Trong khi đó, chỉ 14% chúng được tái chế.  Nghiên cứu gần đây cũng cho thấy chai lọ là loại ô nhiễm nhựa phổ biến thứ hai trong các đại dương, sau túi nhựa.

Vào năm 2018, các nhà khoa học cũng đã tạo ra một loại enzyme đột biến có khả năng phân hủy chai nhựa và nghiên cứu sau đó đã tạo ra một loại siêu enzyme có thể 'ăn' chai nhựa nhanh gấp nhiều lần.