Tel: (+84) 916 697 667 - E-mail: info@biostarch.vn

Ngành nhựa sinh học – Cuộc cách mạng 4.0 công nghệ xanh

Ngành nhựa sinh học

Vấn đề đang được nhiều người quan tâm là sự ra đời của vật liệu mang tên nhựa sinh học. Sự xuất hiện của ngành nhựa sinh học mang lại hướng đi quan trọng trong việc phát triển vật liệu thân thiện với môi trường. Hãy tìm hiểu sâu hơn bài viết của chúng tôi để có góc nhìn tổng quan về lĩnh vực này.

Ngành nhựa sinh học - Cuộc cách mạng 4.0 công nghệ xanh 1

BIOSTARCH

1. Nguyên liệu sử dụng trong ngành nhựa sinh học

1.1. Khái niệm cơ bản

Bạn có biết nhựa sinh học có tên khoa học là gì? Theo tên tiếng anh, nhựa sinh học có tên là bioplastic. Đây là loại vật liệu có tính năng dễ dàng phân hủy thành CO2, nước, sinh khối. Điều này sẽ diễn ra dưới sự tác động của vi sinh vật và môi trường xung quanh.

Vật liệu ra đời với mục đích khắc phục khả năng phân hủy của chất liệu nhựa. Sản phẩm này rất khác với dòng nhựa truyền thống làm từ dầu mỏ. Sự sáng tạo nên nhựa sinh học được dựa trên sự phối trộn của nhựa dầu mỏ và tinh bột.

Việc pha trộn này có tác dụng to lớn trong việc giảm thiểu hàm lượng dầu mỏ, tăng cường khả năng phân hủy. Từ đó giúp hạn chế tối đa ô nhiễm môi trường do sự không phân hủy của rác thải nhựa.

1.2. Nguồn nguyên liệu làm nên nhựa sinh học

Nhựa sinh học có nguồn gốc từ thực vật như lúa mì, ngô, củ cải… Vật liệu này có thể tự phân hủy với thời gian ngắn. Sản phẩm thường được ưa chuộng trong công nghiệp sản xuất đồ dùng ăn uống, bao bì đựng thực phẩm.

nhua sinh hoc duoc lam tu nguyen lieu tinh bot
Nguồn nguyên liệu làm nhựa phân hủy sinh học là bột mình, bắp, đậu…

Ngành nhựa sinh học đang là lĩnh vực được nhiều nước phát triển như Nhật, Mỹ, EU áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, vấn đề đảm bảo an ninh về lương thực vẫn được đặt lên hàng đầu, tạo nên thử thách lớn cho ngành này.

Bên cạnh đó, công nghệ sản xuất mới này còn có thể sử dụng các nguyên liệu thải như bột gỗ, mùn cưa, bào, dăm… Điều này đã mang lại giá trị kinh tế cao cho một số nước châu Á gồm Trung Quốc, Thái Lan, Đài Loan, Malaysia.

Ngoài ra, thiết bị gia công tấm thanh cũng được làm từ vật liệu composite, tạo ra nhờ sự kết hợp của nhựa và gỗ. Vì vậy, chúng có thể sử dụng được cả nội và ngoại thất với hình dáng và màu sắc phong phú nhất.

2. Phân loại nhựa sinh học

2.1. PLA (acid polylactic)

mot san pham tu acid polylactic
Một sản phẩm được làm từ nhựa sinh học acid polylactic

PLA thường sản xuất dựa trên quá trình lên men của tinh bột ngô. Nguyên liệu này có giá thành vô cùng rẻ, dễ kiếm và phổ biến trong nông nghiệp. Khi bị tác động bởi những vi sinh vật trong môi trường đất hoặc không khí, PLA rất dễ bị phân hủy.

Lúc này, acid polylactic sẽ chuyển hóa thành H2O và CO2. Sự biến đổi về hóa học này giúp phương pháp cấy mô đạt được nhiều thành công rực rỡ. Đồng thời, vào khoảng những năm 90, nhựa PLA đã được thương mại hóa hoàn toàn.

Từ đó, hệ thống truyền thuốc và chỉ khâu sinh học tự phân hủy dần được hình thành. Việc ứng dụng sản phẩm trong y tế ngày càng đa dạng về chức năng. Hơn thế nữa, chất liệu này có thể dùng làm chậu cây, bao bì, tã lót trẻ em hoặc vỏ chai nhựa.

Sự phát triển vượt bậc này bắt nguồn từ năm 2002 do việc thương mại hóa của Nature Works. Theo thời gian, mức tiêu thụ của nhựa PLA có tỷ trọng càng cao. Vật liệu sinh học này đóng vai trò không thể thiếu trong cuộc sống trên toàn cầu.

2.2. Nhựa PHB

nhua phan huy sinh hoc PHB
Nhựa phân hủy sinh học PHB được ưa chuộng bởi các doanh nghiệp sản xuất sản phẩm từ nhựa

Đây là một loại vật liệu nhựa có khả năng dễ phân hủy, chịu nhiệt cao. Nhựa PHB đang được nhiều doanh nghiệp rất quan tâm. Chất liệu lý tưởng này có thể thay thế cho nhựa tổng hợp bởi nhiều tính chất tương tự nhau.

Nhờ có quá trình nuôi cấy vi khuẩn và các nguồn tinh bột mà PHB được sáng tạo ra. PHB được ứng dụng trong nhiều sản phẩm khác nhau, từ vỏ chai nước cho đến việc cấy ghép y học.

Với đặc tính chịu được nhiệt độ cao, PHB có thể ứng dụng để làm một lớp màng trong suốt chịu được 1300 độ C. Sau khi PHB phân hủy sẽ tạo thành CO2 và H2O. Quá trình này diễn ra nhờ các chủng vi sinh vật muốn lấy nguồn cacbon và năng lượng.

Muốn đảm bảo sự sống thì chúng cần phải phân giải PHB thành chất có lợi. Các sản phẩm này sẽ bị oxy hóa nhanh hơn khi được chôn trong môi trường đất. Vi khuẩn Rastonia eutropha đã được công ty hóa chất ICI áp dụng thành công.

3. Tiêu chuẩn đánh giá nhựa sinh học

Để đánh giá sản phẩm nhựa sinh học có đạt chuẩn hay không cần dựa trên 2 tiêu chuẩn sau:

Tiêu chuẩn đánh giá công nghiệp EN 13432: Tiêu chuẩn này đã được toàn thế giới công nhận. Những sản phẩm nhận chứng nhận này sẽ có hiệu lực trên thị trường châu Âu.

tieu chuan danh gia chat luong nhua sinh hoc
Một trong những tiêu chuẩn đánh giá nhựa sinh học

Nếu muốn vật liệu sinh học của doanh nghiệp đạt yêu cầu thì sự phân hủy phải ít nhất từ 90% trở lên. Ngoài ra, thời gian ủ không được quá 90 ngày cho phép.

Tiêu chuẩn đánh giá ASTM D6400: Yêu cầu này thấp hơn so với EN 13432, được áp dụng ở nước Mỹ. Vật liệu phải được phân hủy trong 180 ngày ủ với trên 60%.

Vì vậy, khi một sản phẩm nhựa sinh học được ghi trên bao bì một trong 2 tiêu chuẩn ASTM D6400 và EN 13432 chứng tỏ vật liệu này có độ phân hủy khá cao.

4. Những ưu điểm của vật liệu nhựa sinh học

4.1. Thân thiện với môi trường

Nhựa sinh học giúp giảm đáng kể rác thải từ nhựa
Nhựa sinh học giúp giảm đáng kể rác thải từ nhựa

Nhựa sinh học có tính năng phân hủy được trong thời gian rất ngắn. Quá trình này dựa trên tác động tích cực của độ ẩm và các vi sinh vật. Nhờ vậy, sự ô nhiễm môi trường do nguồn rác thải nhựa được giảm rõ rệt.

Khi chôn dưới đất, nhựa sinh học sẽ hấp thụ hơi ẩm và phát triển các vi sinh vật trên bề mặt. Từ đó, các vi khuẩn sẽ tương tác và phân giải các phân đoạn tinh bột.

Quá trình này giúp cắt mạch polymer một cách rất nhanh chóng. Dần dần, trọng lượng của các chuỗi mạch polymer sẽ giảm cho tới khi được phân hủy hoàn toàn.

4.2. An toàn khi sử dụng

nhua sinh hoc an toan cho suc khoe nguoi tieu dung
Sản phẩm từ nhựa sinh học an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng

Khi phân hủy nhựa sinh học học sẽ tạo thành các hợp chất vô cơ CO2, nước, CH4. Những chất này không hề có khả năng độc hại đến môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, sản phẩm cũng không chứa các kim loại nặng gây nguy hiểm cho sức khỏe con người.

4.3. Có thể tái chế được

Nhựa sinh học làm từ tinh bột có khả năng tái chế cao hơn hẳn nguyên liệu nhựa truyền thống. Việc tái chế vật liệu này có thể giải quyết được những vấn đề lo ngại về nguồn tài nguyên và môi trường.

kha nang tai che nhua sinh hoc cao
Nhựa sinh học có khả năng tái chế cao

Môi trường đất và không khí sẽ không còn phải chịu sự ô nhiễm từ các loại rác thải khó phân hủy. Đồng thời nguồn tài nguyên cũng không bị cạn kiệt nhanh chóng.

4.4. Dễ dàng bảo quản

Các sản phẩm làm ra từ nhựa sinh học rất dễ dàng bảo quản trong điều kiện lưu kho. Bởi lẽ vật liệu này chỉ chịu tác động của độ ẩm và các sinh vật khi được chôn vào đất.

4.5. Giá cả ổn định hơn các vật liệu khác

gia ca on dinh so voi gia hat nhua truyen thong
Giá cả của nhựa sinh học ổn định so với hạt nhựa thông thường

Nhựa sinh học được sáng tạo ra giúp giảm tối đa lượng nhựa dầu mỏ khi sản xuất. Cùng với đó là khả năng tăng cường sự tái sử dụng của nguyên liệu. Những yếu tố này sẽ mang lại cho bạn sản phẩm với giá thành cạnh tranh nhất.

5. Thị trường nhựa sinh học trên thế giới

Trên thế giới có khoảng 180 doanh nghiệp chuyên sản xuất nhựa sinh học. Nổi bật trong số đó có tới 45 công ty là tại các nước Đức, Mỹ và Nhật Bản.

du doan nganh nhua sinh hoc tren the gioi
Dự đoán tăng trưởng về cơ cấu ngành nhựa sinh học trên thế giới

Mishibushi là công ty đem lại sự thành công nhất trong việc nâng cao khả năng chịu nhiệt. Đồng thời, acid polylactic cũng được tăng thêm sự bền bỉ nhờ sự kết hợp với nhựa tự phân hủy.

Năm 2003, chiếc máy Walkman của công ty Sony lần đầu tiên được sử dụng loại nhựa này. Tiếp đến, năm 2005 vỏ máy tính cá nhân FMV-BIBLO NB80K của công ty Fujisu có nguyên liệu từ nhựa sinh học ra đời.

Đặc biệt phần vỏ đựng lốp dự trữ ô tô Toyota cũng có nguồn gốc từ nhựa tự phân hủy. Nhờ những ứng dụng này mà tổ chức nông nghiệp của Liên minh châu Âu đã công khai đánh giá tiềm năng của vật liệu này.

Đây được xem là bước khởi đầu thuận lợi cho ngành nhựa sinh học trên toàn thế giới. Tuy nhiên, giá dầu mỏ đang có sự biến động không hề nhỏ. Điều này gây ra nhiều khó khăn và cần nhiều sự quan tâm hơn của các ban ngành chức năng.

Vì vậy, vấn đề đặt ra hiện nay là việc cải tiến các phương pháp để sản xuất ra nhựa tự phân hủy. Sự đổi mới đa dạng về nguyên vật liệu sẽ đảm bảo cho ngành này phát triển trong tương lai. Từ đó đem lại lợi ích thiết thực đến cho nhà sản xuất  và người sản xuất.

6. Nhựa sinh học tại thị trường Việt Nam

Ngành nhựa sinh học ở Việt Nam là vấn đề vẫn còn khá xa lạ và mới mẻ với nhiều người. Vào năm 1998, các nghiên cứu về việc sản xuất nhựa tự phân hủy tại nước ta đã được tiến hành.

nganh nhua viet nam
Ngành nhựa truyền thống đang đi xuống là cơ hội để nhựa sinh học tạo bước tiến mới để thay thế nhựa truyền thống

Bột ngô và bột khoai tây của thị trường trong nước có giá thành tương đối cao và thiếu nguồn tài nguyên. Điều này khiến ý tưởng trở nên không có tính khả thi như dự tính ban đầu.

Tuy nhiên, năm 2012 có một nhóm khoa học đã tập trung nghiên cứu, tìm kiếm giải pháp giảm ô nhiễm môi trường. Họ đã phát hiện ra rằng hiệu ứng nhà kính chủ yếu do rác thải nhựa gây ra.

Sau đó, nhóm nghiên cứu này chế tạo thành công 2 sản phẩm hạt nhựa vô cùng đặc biệt. Đó chính là nhựa tự phân hủy sinh học có tên BIO40PBIO40E. Từ sự khởi đầu này, năm 2018, công ty chuyên cung cấp các sản phẩm hạt nhựa Biostarch được thành lập.

Nhờ vậy, sản phẩm hạt nhựa an toàn với môi trường Biostarch sản xuất trên nền tinh bột có mặt tại thị trường Việt Nam. Loại vật liệu này có sự kết hợp của nhựa dầu mỏ và tinh bột có sẵn.

Việc kết hợp này giúp giảm thiểu lượng dầu mỏ cần sử dụng cũng như tăng cường tính tự phân hủy của sản phẩm. Điều này có tác dụng to lớn cho môi trường trở nên trong lành, sạch sẽ hơn.

Bên cạnh đó, các hạt nhựa sinh học có tại công ty TNHH Biostarch rất đa dạng về cách gia công. Bạn có thể thực hiện trực tiếp trên các thiết bị như dập khuôn định hình, ép đùn, ép khuôn hoặc thổi màng. Quy trình này giúp bạn tiết kiệm được khoản chi phí lớn trong đầu tư công nghệ gia công.

Trên bài viết là tất cả thông tin về ngành nhựa sinh học đang rất mới mẻ hiện nay. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp, bạn hãy liên hệ ngay với website biostarch.vn để được tư vấn kỹ càng nhất nhé!

Trả lời

15 + seven =

Đóng Menu
×
×

xe đẩy