Bao bì sinh học và nghịch lý xử lý rác thải: Phân hủy được nhưng cần đúng điều kiện

Không phải mọi loại bao bì sinh học đều dễ phân hủy

Túi đựng, cốc, hộp thực phẩm hay ống hút mang nhãn “phân hủy sinh học” thường được người tiêu dùng lựa chọn với kỳ vọng giảm tác động đến môi trường so với sản phẩm nhựa thông thường. Dù vậy, việc một sản phẩm được gắn nhãn phân hủy sinh học không có nghĩa nó sẽ nhanh chóng biến mất khi bị vứt ra đất, sông, hồ hoặc bãi chôn lấp.

Về bản chất, vật liệu phân hủy sinh học là những vật liệu có khả năng bị vi sinh vật như vi khuẩn, nấm phân giải trong những điều kiện nhất định. Khi quá trình diễn ra hoàn chỉnh, vật liệu có thể chuyển hóa thành nước, khí và sinh khối. Tuy nhiên, tốc độ cũng như mức độ phân hủy phụ thuộc vào thành phần vật liệu và môi trường tiếp nhận.

Trên thị trường hiện nay, bao bì sinh học có thể được chia thành hai nhóm phổ biến. Nhóm thứ nhất được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên như bã mía, xơ dừa, giấy ép hoặc lá cây. Những vật liệu này thường có khả năng phân hủy thuận lợi hơn trong điều kiện phù hợp.

Nhóm thứ hai là nhựa sinh học, trong đó có các loại như PLA (axit polylactic), được sản xuất từ nguyên liệu có nguồn gốc thực vật như tinh bột ngô, sắn, hoặc PBAT. Các vật liệu này có thể đáp ứng yêu cầu về độ dẻo, độ trong và khả năng chống thấm, phù hợp với nhiều ứng dụng trong lĩnh vực bao bì thực phẩm, đồ uống.

Tuy nhiên, nhựa sinh học không phải lúc nào cũng phân hủy nhanh trong môi trường tự nhiên. Chẳng hạn, PLA thường cần điều kiện ủ phân công nghiệp với nhiệt độ, độ ẩm và lượng oxy được kiểm soát. Trong điều kiện xử lý thích hợp, quá trình phân hủy có thể diễn ra trong khoảng 2-6 tháng.

Tại các cơ sở ủ phân công nghiệp, nhiệt độ thường được duy trì ở mức 55-60 độ C, độ ẩm trên 60% và có sự tham gia của hệ vi sinh vật phù hợp. Ngược lại, ở nhiệt độ môi trường thông thường, quá trình phân hủy PLA có thể diễn ra rất chậm do thiếu những điều kiện cần thiết.

Điều này cho thấy, khả năng phân hủy của bao bì sinh học không chỉ nằm ở đặc tính vật liệu mà còn phụ thuộc vào nơi chúng được đưa đến sau khi sử dụng. Nếu không được thu gom, phân loại và xử lý đúng quy trình, lợi ích môi trường mà sản phẩm hướng tới có thể không đạt được như kỳ vọng.

Thực nghiệm cho thấy bao bì mang nhãn sinh học vẫn có thể tồn tại lâu trong tự nhiên

Một nghiên cứu được các nhà khoa học thuộc Đại học Plymouth (Anh) công bố năm 2019 đã đặt ra những vấn đề đáng chú ý về khả năng phân hủy thực tế của các loại túi được quảng bá là thân thiện với môi trường.

Trong nghiên cứu, nhóm khoa học tiến hành thử nghiệm với các loại túi được dán nhãn phân hủy sinh học trong những môi trường khác nhau, gồm đất vườn và nước biển. Kết quả cho thấy, sau 3 năm ngâm dưới nước biển, một số túi vẫn giữ được độ bền đáng kể, thậm chí còn có thể sử dụng để đựng và xách đồ.

Kết quả này cho thấy nhãn phân hủy sinh học không thể được hiểu là sản phẩm sẽ tự biến mất nhanh chóng khi bị thải ra môi trường. Tiến sĩ Imogen Napper, người đứng đầu nghiên cứu, cũng lưu ý người tiêu dùng không nên mặc nhiên tin rằng những chiếc túi mang nhãn này sẽ tự phân hủy trong điều kiện tự nhiên.

Theo lý giải của nhóm nghiên cứu, môi trường nước biển có nhiệt độ tương đối thấp và thiếu những điều kiện vi sinh vật cần thiết, khiến quá trình phân hủy bị hạn chế. Vì vậy, việc đưa bao bì sinh học ra môi trường tự nhiên không đồng nghĩa với việc chúng sẽ nhanh chóng được phân giải.

Một vấn đề khác cần phân biệt là nhựa phân hủy sinh học với nhựa phân rã do phụ gia, thường được gọi là nhựa oxo-degradable. Một số sản phẩm thuộc nhóm này thực chất vẫn sử dụng nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ, được bổ sung phụ gia nhằm thúc đẩy quá trình phân mảnh dưới tác động của ánh sáng và nhiệt độ.

Quá trình đó có thể khiến túi nhựa giòn, vỡ thành những mảnh nhỏ, nhưng không đồng nghĩa với việc vật liệu đã phân hủy hoàn toàn. Các mảnh nhựa có thể tiếp tục tồn tại trong môi trường dưới dạng vi nhựa, phát tán vào đất, nước và đi vào chuỗi thức ăn. Khi đã phân tán thành những hạt nhỏ, việc thu gom và xử lý cũng trở nên khó khăn hơn.

Do đó, người tiêu dùng cần thận trọng khi lựa chọn sản phẩm chỉ dựa trên những thông điệp quảng cáo như “tự hủy”, “phân hủy sinh học” hay “thân thiện với môi trường”. Đặc tính vật liệu, tiêu chuẩn chứng nhận và điều kiện xử lý thực tế mới là những yếu tố cần được xem xét để đánh giá lợi ích môi trường của sản phẩm.

Bãi chôn lấp và bài toán phát thải khí nhà kính

Sau khi rời khỏi tay người tiêu dùng, bao bì sinh học có thể đi theo dòng rác thải sinh hoạt đến các cơ sở xử lý hoặc bãi chôn lấp. Đây là điểm khiến hiệu quả môi trường của loại vật liệu này trở nên phức tạp hơn.

Tại các bãi chôn lấp, rác thường bị nén chặt thành nhiều lớp, khiến lượng oxy ở những khu vực sâu bên dưới rất hạn chế. Điều kiện yếm khí này không phù hợp với quá trình phân hủy cần nhiều oxy của một số loại vật liệu sinh học. Vì vậy, chúng có thể không phân hủy theo tốc độ như trong các cơ sở ủ phân công nghiệp.

Trong môi trường thiếu oxy, quá trình phân hủy chất hữu cơ có thể tạo ra khí methane (CH4). Đây là một loại khí nhà kính có tiềm năng làm nóng lên toàn cầu cao hơn đáng kể so với carbon dioxide (CO2). Theo hệ số thường được sử dụng trong đánh giá tiềm năng nóng lên toàn cầu trong chu kỳ 100 năm, methane có mức tác động xấp xỉ 28 lần CO2.

Vì vậy, việc đưa bao bì sinh học vào bãi chôn lấp không được xem là giải pháp thay thế hoàn toàn cho hệ thống xử lý phù hợp. Nếu điều kiện phân hủy không được bảo đảm, sản phẩm có thể tồn tại lâu hơn dự kiến và quá trình phân hủy trong môi trường yếm khí còn đặt ra vấn đề về phát thải khí nhà kính.

Bên cạnh đó, nhựa sinh học còn có thể gây khó khăn cho hoạt động tái chế cơ học. Chẳng hạn, PLA có hình thức khá giống nhựa PET thường được sử dụng để sản xuất chai, lọ đựng nước. Nếu hai loại vật liệu không được phân loại riêng, nhựa PLA có thể lẫn vào dòng nhựa PET tái chế.

Sự pha trộn này có nguy cơ làm thay đổi tính chất của vật liệu sau tái chế, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đầu ra. Chỉ một tỷ lệ nhựa không phù hợp lẫn vào cũng có thể gây bất lợi cho quá trình xử lý một lượng lớn nhựa PET.

Như vậy, bên cạnh yêu cầu phân loại rác hữu cơ và chất thải có khả năng tái chế, các cơ sở thu gom, xử lý cũng cần nhận diện đúng từng loại nhựa sinh học để tránh làm nhiễm bẩn dòng nguyên liệu tái chế.

Muốn phát huy lợi ích môi trường cần đồng bộ từ sản xuất đến xử lý

Thực tế cho thấy, vật liệu mới có thể góp phần giảm phụ thuộc vào nhựa truyền thống, nhưng không thể tự giải quyết vấn đề ô nhiễm nếu thiếu hệ thống quản lý chất thải phù hợp. Bao bì phân hủy sinh học chỉ phát huy đúng đặc tính khi được thu gom, phân loại và chuyển đến cơ sở xử lý đáp ứng các điều kiện kỹ thuật cần thiết.

Trong đó, phân loại rác tại nguồn giữ vai trò quan trọng. Việc tách riêng rác hữu cơ, bao bì có khả năng ủ phân và các loại nhựa có thể tái chế sẽ giúp hạn chế tình trạng lẫn tạp chất, đồng thời tạo điều kiện để từng dòng chất thải được xử lý theo phương thức phù hợp.

Đối với nhựa sinh học có khả năng ủ phân công nghiệp, cần có hệ thống cơ sở tiếp nhận và vận hành đáp ứng yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm, oxy cũng như thời gian xử lý. Nếu không có hạ tầng này, việc khuyến khích sử dụng sản phẩm nhưng không tổ chức được khâu thu gom, xử lý tương ứng sẽ khó mang lại hiệu quả môi trường như mong muốn.

Ở góc độ tiêu dùng, thay vì chỉ chuyển từ túi nhựa thông thường sang các loại bao bì dùng một lần mang nhãn sinh học, người dân có thể ưu tiên giảm sử dụng sản phẩm dùng một lần, lựa chọn túi vải, túi cói và các vật dụng có thể tái sử dụng nhiều lần.

Một chiếc túi được sử dụng lặp lại trong thời gian dài có thể giúp giảm nhu cầu tiêu thụ bao bì mới và lượng chất thải phát sinh. Đây là cách tiếp cận cần được đặt song song với việc phát triển vật liệu thay thế, bởi giảm phát sinh rác ngay từ đầu vẫn là một trong những giải pháp quan trọng trong quản lý chất thải.

Bao bì phân hủy sinh học có thể là một hướng đi trong nỗ lực giảm ô nhiễm nhựa, nhưng không nên được xem như giải pháp thay thế cho việc giảm tiêu dùng, tái sử dụng và hoàn thiện hệ thống xử lý rác thải. Một sản phẩm chỉ thực sự thân thiện với môi trường khi lợi ích của nó được bảo đảm trong toàn bộ vòng đời, từ nguyên liệu, sản xuất, sử dụng đến thu gom và xử lý sau thải bỏ.

Bao bì dược phẩm, mỹ phẩm: Vì sao phân loại đúng vẫn khó tái chế?