Biến nhựa thành thức ăn của vi khuẩn
Nhóm Pedra Solution gồm Phạm Nhật Hà, Dương Quỳnh Hoa, Phạm Gia Triều, Nguyễn Ngọc Vượng và Nguyễn Trần Minh Tuấn, những sinh viên năm thứ hai khoa Phát triển dược phẩm - Công nghệ sinh học, Đại học Bách khoa Hà Nội đã nghiên cứu thành công bước đầu sử dụng vi khuẩn phân hủy nhựa.
Trưởng nhóm Phạm Nhật Hà cho biết, lượng rác thải nhựa và túi nylon tại Việt Nam chiếm khoảng 8 - 12% lượng rác thải rắn sinh hoạt nhưng chỉ có khoảng 11 - 12% rác thải nhựa, túi nylon được xử lý và tái chế, còn lại chủ yếu được chôn lấp, đốt và thải ra môi trường.
Ngoài các phương pháp vật lý và hóa học, phương pháp phân hủy sinh học (sử dụng vi sinh vật) đang là một xu thế của thời đại và có rất nhiều tiềm năng phát triển. Ưu thế vượt trội của phương pháp sinh học không chỉ đảm bảo an toàn sức khỏe cho con người mà còn có tính bền vững, thân thiện môi trường và tính tái sử dụng cao. Ngoài ra xử lý rác thải bằng vi sinh vật giúp tiết kiệm đáng kể chi phí cũng như diện tích đất do đốt và chôn lấp rác.
Nhóm sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội đã chọn hướng đi mới trong lĩnh vực xử lý rác thải nhựa tại thị trường Việt Nam là phân hủy sinh học bằng sử dụng các chủng vi khuẩn.
Các chủng vi khuẩn được phân lập trực tiếp từ nhiều địa điểm tập kết rác thải dân sinh tại địa bàn Hà Nội, được tuyển chọn kĩ lưỡng qua nhiều bước sàng lọc, đảm bảo nguồn chủng, tính sẵn có và phù hợp với điều kiện khí hậu, môi trường tại Việt Nam.
Nhóm đã khai thác triệt để khả năng thích nghi của vi sinh vật đối với môi trường sống khắc nghiệt. Từ đó ép vi sinh vật phải sử dụng nguồn carbon duy nhất là nhựa LDPE để sinh tồn - qua đó cải thiện khả năng tiết ra những enzyme đặc biệt, phá vỡ các liên kết hóa học trong cấu trúc phân tử bền vững của nhựa LDPE thành các hợp chất đơn giản hơn, có thể tái chế được hoặc phân hủy hoàn toàn thành các sản phẩm an toàn, thân thiện với môi trường bởi các vi sinh vật khác.
“Sau 4 tháng nghiên cứu và phát triển, nhóm đã tạo được một sản phẩm thử nghiệm bao gồm bột trấu và vi khuẩn sinh học hiệu quả. Bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên sẵn có như bột cám tự nhiên và các chủng vi sinh vật có nguồn gốc từ đất từ các bãi thải đô thị, góp phần giảm chi phí sản xuất và phát triển sản phẩm”, trưởng nhóm Phạm Nhật Hà cho biết.
An toàn sinh học, giá thành rẻ
Phạm Nhật Hà chia sẻ, vi khuẩn được sàng lọc, lựa chọn kỹ lưỡng để đảm bảo tính an toàn và có thể được tinh chỉnh nhằm đáp ứng hiệu quả trong quá trình xử lý. Khả năng thích nghi với mọi điều kiện khắc nghiệt đem lại tiềm năng gần như vô hạn cho việc mở rộng khả năng phân hủy các loại rác thải nhựa khác nhau, không chỉ giới hạn ở nhựa LDPE.
Việc sử dụng cộng đồng vi sinh vật phân hủy rác thải nhựa được phân lập và tuyển chọn từ nhiều nguồn khác nhau thể hiện tiềm năng của việc sử dụng vi sinh vật trong xử lý rác thải ở nhiều môi trường và điều kiện khác nhau.
Đây là một giải pháp thân thiện với môi trường, giúp giảm thiểu lượng nhựa tồn đọng trong tự nhiên và các khu vực đô thị. Ngoài ra, sản phẩm hướng đến quy mô xử lý vừa và lớn, phù hợp với thói quen tập kết rác của người dân ở các khu dân sinh hay đô thị.
Việc sử dụng vi khuẩn phân hủy nhựa có thể giúp xử lý các sản phẩm nhựa đã qua sử dụng và không thể tái chế, đa phần nhắm vào đối tượng rác thải sinh hoạt không được phân loại do người dân nước ta phần lớn chưa hình thành thói quen phân loại rác thải hàng ngày.
Giải pháp này có tiềm năng được áp dụng rộng rãi tại các cơ sở xử lý chất thải, bãi rác, xử lý ô nhiễm tại nguồn cho nhà máy sản xuất nhựa và các khu công nghiệp. Giải pháp này giúp giảm thiểu gánh nặng cho các cơ sở hiện tại đang có dấu hiệu quá tải, đưa ra một phương pháp mới triệt để mà không tạo thêm sự ô nhiễm không khí hay nguồn nước như đốt hoặc chôn lấp.
Theo nhóm sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội, mặc dù hiệu quả tiềm năng của các chủng vi sinh vật này cho thấy nhiều hứa hẹn nhưng việc tối ưu hóa khả năng xử lý các loại chất thải khác nhau đòi hỏi phải thực hiện tốt sử dụng, phân loại và thu gom rác thải sinh hoạt, nâng cao nhận thức của cá nhân và cộng đồng.
“Mặc dù việc chuyển từ nghiên cứu sang triển khai thực tế sẽ đòi hỏi thời gian, công sức và nguồn tài chính đáng kể để thử nghiệm và đánh giá trước khi đưa ra thị trường, nhóm tin rằng ý tưởng này đang mở đường cho các giải pháp quản lý rác thải nhựa đổi mới, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường so với các phương pháp truyền thống”, Phạm Nhật Hà chia sẻ.
