Trong những năm gần đây, diễn ngôn về vật liệu bền vững đã đạt được động lực chưa từng có, song song với nhận thức ngày càng tăng về hậu quả sinh thái liên quan đến nhựa thông thường. Vật liệu phân hủy sinh học đã nổi lên như một ngọn hải đăng của hy vọng, thể hiện tinh thần của nền kinh tế tuần hoàn và sử dụng tài nguyên có trách nhiệm. Vật liệu phân hủy sinh học bao gồm nhiều loại khác nhau, mỗi loại đều có những đóng góp riêng vào việc giảm tác động đến môi trường.
1.PHA
Polyhydroxyalkanoates (PHA) là polyme phân hủy sinh học được tổng hợp bởi các vi sinh vật, thường là vi khuẩn, trong những điều kiện cụ thể. Được tạo thành từ các monome axit hydroxyalkanoic, PHA nổi tiếng với khả năng phân hủy sinh học, nguồn tái tạo từ đường thực vật và các đặc tính vật liệu đa dạng. Với các ứng dụng từ bao bì đến thiết bị y tế, PHA đại diện cho một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường đầy hứa hẹn cho nhựa thông thường, mặc dù phải đối mặt với những thách thức liên tục về hiệu quả chi phí và sản xuất quy mô lớn.
2.PLA
Polylactic Acid (PLA) là một loại nhựa nhiệt dẻo có khả năng phân hủy sinh học và hoạt tính sinh học có nguồn gốc từ các nguồn tài nguyên tái tạo như tinh bột ngô hoặc mía. Được biết đến với bản chất trong suốt và tinh thể, PLA thể hiện các tính chất cơ học đáng khen ngợi. Được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm bao bì, hàng dệt may và thiết bị y sinh, PLA được ca ngợi vì khả năng tương thích sinh học và khả năng giảm tác động đến môi trường. Là một giải pháp thay thế bền vững cho nhựa truyền thống, PLA phù hợp với sự nhấn mạnh ngày càng tăng đối với các vật liệu thân thiện với môi trường trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Quy trình sản xuất axit polylactic không gây ô nhiễm và sản phẩm có khả năng phân hủy sinh học. Nó thực hiện chu trình trong tự nhiên và là vật liệu polyme xanh.
3. Xenluloza
Xenluloza, có nguồn gốc từ thành tế bào thực vật, là một vật liệu đa năng ngày càng được chú ý trong ngành công nghiệp đóng gói. Là một nguồn tài nguyên tái tạo và dồi dào, cellulose cung cấp một giải pháp thay thế bền vững cho các vật liệu đóng gói thông thường. Cho dù có nguồn gốc từ bột gỗ, bông hay chất thải nông nghiệp, bao bì làm từ cellulose đều có một số lợi thế. Bao bì làm từ cellulose vốn có khả năng phân hủy sinh học, phân hủy tự nhiên theo thời gian. Một số công thức nhất định cũng có thể được thiết kế để có thể ủ phân, góp phần giảm thiểu chất thải ra môi trường. So với các vật liệu đóng gói truyền thống, các lựa chọn làm từ cellulose thường có lượng khí thải carbon thấp hơn.
4.PPC
Polypropylene Carbonate (PPC) là một loại polyme nhiệt dẻo kết hợp các đặc tính của polypropylene với polycarbonate. Đây là vật liệu có nguồn gốc sinh học và có thể phân hủy sinh học, cung cấp một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho nhựa truyền thống. PPC có nguồn gốc từ carbon dioxide và propylene oxide, khiến nó trở thành một lựa chọn có thể tái tạo và bền vững.PPC được thiết kế để có khả năng phân hủy sinh học trong một số điều kiện nhất định, cho phép nó phân hủy thành các thành phần tự nhiên theo thời gian, góp phần giảm tác động đến môi trường.
5.PHB
Polyhydroxybutyrate (PHB) là một loại polyester có thể phân hủy sinh học và có nguồn gốc sinh học thuộc họ polyhydroxyalkanoates (PHA). PHB được tổng hợp bởi nhiều loại vi sinh vật như một vật liệu lưu trữ năng lượng. Nó nổi bật với khả năng phân hủy sinh học, nguồn tái tạo và bản chất nhiệt dẻo, khiến nó trở thành ứng cử viên đầy hứa hẹn trong cuộc tìm kiếm các giải pháp thay thế bền vững cho nhựa truyền thống. PHB vốn có khả năng phân hủy sinh học, nghĩa là nó có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật trong nhiều môi trường khác nhau, góp phần giảm tác động đến môi trường so với nhựa không phân hủy sinh học.
6. Tinh bột
Trong lĩnh vực bao bì, tinh bột đóng vai trò quan trọng như một vật liệu bền vững và có thể phân hủy sinh học, cung cấp các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho nhựa thông thường. Có nguồn gốc từ thực vật, bao bì làm từ tinh bột phù hợp với nỗ lực toàn cầu nhằm giảm tác động môi trường của vật liệu đóng gói.
7.PBAT
PBAT là một loại polyme phân hủy sinh học và có thể ủ phân thuộc họ copolyester thơm-aliphatic. Vật liệu đa năng này được thiết kế để giải quyết các mối quan ngại về môi trường liên quan đến nhựa truyền thống, cung cấp một giải pháp thay thế bền vững hơn. PBAT có thể được lấy từ các nguồn tài nguyên tái tạo, chẳng hạn như nguyên liệu đầu vào có nguồn gốc thực vật. Nguồn cung tái tạo này phù hợp với mục tiêu giảm sự phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên hóa thạch hữu hạn. Và nó được thiết kế để phân hủy sinh học trong các điều kiện môi trường cụ thể. Các vi sinh vật phân hủy polyme thành các sản phẩm phụ tự nhiên, góp phần giảm thiểu chất thải nhựa.
Sự ra đời của vật liệu phân hủy sinh học đánh dấu sự thay đổi đáng kể hướng tới các hoạt động bền vững trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Những vật liệu này, có nguồn gốc từ các nguồn tái tạo, có khả năng phân hủy tự nhiên vốn có, giúp giảm tác động đến môi trường. Các ví dụ đáng chú ý bao gồm Polyhydroxyalkanoates (PHA), Polylactic Acid (PLA) và Polypropylene Carbonate (PPC), mỗi loại đều có các đặc tính độc đáo như khả năng phân hủy sinh học, nguồn tái tạo và tính linh hoạt. Việc áp dụng vật liệu phân hủy sinh học phù hợp với xu hướng toàn cầu hướng tới các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho nhựa truyền thống, giải quyết các mối quan ngại liên quan đến ô nhiễm và cạn kiệt tài nguyên. Những vật liệu này được ứng dụng trong bao bì, hàng dệt may và thiết bị y tế, góp phần vào nền kinh tế tuần hoàn, trong đó các sản phẩm được thiết kế có tính đến thời điểm kết thúc vòng đời của chúng. Bất chấp những thách thức như hiệu quả về chi phí và sản xuất quy mô lớn, các nghiên cứu đang diễn ra và những tiến bộ về công nghệ nhằm mục đích nâng cao khả năng tồn tại của vật liệu phân hủy sinh học, thúc đẩy tương lai bền vững và có ý thức hơn về môi trường.
Thời gian đăng: 07-12-2023