Theo các nhà khoa học, việc thay thế nhựa có thể giải quyết tình trạng ô nhiễm ở các đại dương bằng cách sử dụng vật liệu có thể phân hủy nhanh dưới biển để làm thức ăn cho vi sinh vật.

Rác thải nhựa nằm trên bãi biển Aegean gần Athens, Hy Lạp. Địa Trung Hải là một trong những vùng biển có mức độ ô nhiễm nhựa cao nhất thế giới. Ảnh: MILOS BICANSKI/Getty Images.

Giày dép chiếm một tỷ lệ lớn trong số rác thải nhựa ở các vùng biển và bãi chôn rác trên thế giới. Hiện tại, rác thải nhựa gây ô nhiễm biển không phân hủy mà vỡ thành các hạt nhỏ hơn cho đến khi trở thành vi nhựa tồn tại trong nhiều thế kỷ.

Mới đây, một nhóm chuyên gia tại Đại học California San Diego đã chế tạo vật liệu mới có thể thay thế nhựa và phân hủy nhanh chỉ sau 4 tuần.

Giày phân hủy sinh học

Stephen Mayfield, nhà sinh vật học tại UC San Diego, người thực hiện nghiên cứu cho biết: “Không ngành học nào có thể giải quyết vấn đề môi trường phổ biến này. Nhưng chúng tôi đã phát triển một giải pháp tích hợp hoạt động trên cả đất liền và đại dương. Vật liệu mới phân hủy sinh học trong đất đồng thời cũng có thể phân hủy sinh học trong đại dương”.

Để kiểm tra sản phẩm mới, nhóm nghiên cứu đã làm việc với Samantha Clements, nhà sinh vật biển kiêm thợ lặn tại Viện Hải dương học Scripps. Họ sử dụng vật liệu polyurethane trước đây nhóm phát triển để phân hủy sinh học trong đất và dùng làm nguyên liệu tạo ra mẫu giày mới. Đây là những đôi giày đầu tiên có thể phân hủy sinh học.

Vật liệu biến thành thức ăn cho vi sinh vật

Theo kết quả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science of Total Environment, nhóm nghiên cứu nhận thấy các loại sinh vật biển sống trên vật liệu polyurethane và phân hủy vật liệu này trở về chất hóa học ban đầu. Những chất này được các vi sinh vật trong đại dương tiêu thụ làm chất dinh dưỡng.

Mayfield cho biết: “Tôi rất ngạc nhiên khi thấy có rất nhiều sinh vật sống trên vật liệu polyurethane dưới biển. Vật liệu mới sẽ trở thành thức ăn cho vi sinh vật chứ không phải rác nhựa và vi nhựa gây hại cho sinh vật thủy sinh”.

Theo báo cáo của Today UK News, sinh vật sống trong vật liệu polyurethane giống như rạn san hô vi sinh vật.

Giày làm từ polyurethane, có khả năng phân hủy sinh học trong nước biển sau 4 tuần. Ảnh: Daniel Zhen/Algenesis Al.

Nhóm nghiên cứu gồm các chuyên gia về sinh học, khoa học polymer, hóa học tổng hợp và khoa học biển. Họ đã theo dõi các mẫu giày và phát hiện vật liệu bắt đầu phân hủy chỉ sau 4 tuần dưới biển.

Các nhà nghiên cứu xác định được các vi sinh vật từ 6 địa điểm tại San Diego có khả năng phân hủy và ăn vật liệu.

Năm 2010, các nhà khoa học ước tính khoảng 7,7 triệu tấn nhựa được xả ra đại dương mỗi năm và dự đoán con số sẽ tăng mạnh vào năm 2025.

Khi xuống nước, rác thải nhựa sẽ phá vỡ hệ sinh thái biển. Chúng di chuyển cùng nhau tạo thành những đống rác khổng lồ, ví dụ như Đảo rác Thái Bình Dương rộng hơn 1,5 triệu km².