Biến nhựa phế thải thành hương liệu vani

Hiện nay nhựa mất khoảng 95% giá trị sau một lần sử dụng. Khuyến khích thu gom và sử dụng tốt hơn những chất thải như vậy là chìa khóa để giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa toàn cầu.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Green Chemistry, các nhà khoa học đã phát triển các enzym đột biến để phân hủy polyme polyethylene terephthalate được sử dụng cho chai đựng thành axit terephthalic (TA). Sau đó, các nhà khoa học hiện đã sử dụng vi khuẩn E-coli để chuyển đổi TA thành vanillin.

Tiến sĩ Stephen Wallace, Đại học Edinburgh cho biết, các nhà khoa học đã làm ấm môi trường nuôi cấy vi sinh vật ở nhiệt độ 37 độ C trong một ngày, điều kiện tương tự như để nấu bia. Điều này đã giúp chuyển đổi 79% TA thành vanillin.

Bước tiếp theo, các nhà khoa học sẽ tinh chỉnh thêm vi khuẩn để tăng tỷ lệ chuyển đổi hơn nữa. “Chúng tôi nghĩ mình có thể làm điều đó khá nhanh chóng. Chúng tôi có một cơ sở lắp ráp DNA bằng robot để mở rộng quy trình chuyển đổi lượng nhựa lớn hơn. Các phân tử có giá trị khác cũng có thể được ủ từ TA, như một số chất được sử dụng trong nước hoa”, Tiến sĩ Wallace cho biết.

“Công việc của chúng tôi thách thức nhận thức về việc nhựa là một chất thải có vấn đề và thay vào đó sử dụng nó như một nguồn carbon mới có thể tạo ra các sản phẩm có giá trị cao”, ông nói.

Vanillin là hợp chất hữu cơ được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm và là một hóa chất số lượng lớn quan trọng được sử dụng để sản xuất dược phẩm, sản phẩm tẩy rửa và thuốc diệt cỏ. Nhu cầu toàn cầu đang tăng và năm 2018 là 37.000 tấn, 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.

Tiến sĩ Joanna Sadler, Đại học Edinburgh, người tham gia nghiên cứu mới, cho biết: “Đây là điển hình 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 và nó có những tác động rất thú vị đối với nền kinh tế tuần hoàn”.

Khoảng 1 triệu chai nhựa được bán mỗi phút trên khắp thế giới và chỉ 14% được tái chế . Hiện nay, ngay cả những chai được tái chế cũng chỉ có thể được biến thành sợi quần áo hoặc thảm.

Bà Ellis Crawford, Hiệp hội Hóa học Hoàng gia Anh đánh giá: “Đây là một ứng dụng thực sự thú vị của khoa học vi sinh 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 đẽ về hóa học xanh”.

Nghiên cứu gần đây 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 tình cờ tạo ra một loại enzyme đột biến có khả năng phân hủy nhựa và công trình tiếp theo đã tạo ra một loại siêu enzyme có thể ăn chai nhựa nhanh hơn.