Tái chế nhựa sinh học từ cây chuối

Hai nhà nghiên cứu tại Đại học New South Wales (UNSW) Sydney, Úc đã phát hiện ra một cách mới để biến chất thải trồng chuối thành vật liệu đóng gói không chỉ phân hủy sinh học mà còn có thể tái chế.

Phó giáo sư Jayashree Arcot và Giáo sư Martina Stenzel đang tìm cách chuyển đổi chất thải nông nghiệp thành thứ có thể có giá trị gia tăng cho ngành công nghiệp. Và họ đã chọn cây chuối vì đây là loài cây đang sản sinh một lượng lớn chất thải hữu cơ. Hiện người ta mới chỉ sử dụng quả chuối, chiếm chỉ có 12% cây, trong khi phần còn lại bị loại bỏ sau khi thu hoạch.

Phó giáo sư Arcot cho biết: “Điều làm cho việc kinh doanh trồng chuối trở nên đặc biệt lãng phí so với các loại cây ăn quả khác là cây chết sau mỗi vụ thu hoạch”.

“Chúng tôi đặc biệt quan tâm đến thân chuối, vì đây là thân nhiều lớp, thường bị chặt sau mỗi vụ thu hoạch và bị vứt bỏ trên cánh đồng. Một số được sử dụng cho hàng dệt, một số làm phân trộn, nhưng ngoài ra, nó một sự lãng phí rất lớn”, Phó giáo sư Arcot nói.

Còn Giáo sư Stenzel đã tự hỏi liệu cây chuối có phải là nguồn cellulose có giá trị hay không. Cellulose vốn là một thành phần cấu trúc quan trọng của vách tế bào thực vật có thể được sử dụng trong bao bì, giấy, dệt may và thậm chí cả các ứng dụng y tế như chữa lành vết thương và vận chuyển thuốc.

Màng sản phẩm cuối cùng tương tự như giấy. Ảnh: Đại học New South Wales

Sử dụng nguồn cung cấp nguyên liệu thân cây chuối được trồng tại vườn Royal Botanic ở Sydney, bộ đôi này đã làm việc để chiết xuất cellulose từ chuối để thay thế nhựa sản xuất bao bì.

“Thân cây chuối chứa 90% nước, vì vậy vật liệu rắn cuối cùng giảm xuống còn khoảng 10%,” Phó giáo sư Arcot nói. “Chúng tôi mang thân chuối vào phòng thí nghiệm và cắt nó thành từng mảnh, sấy khô ở nhiệt độ rất thấp trong lò sấy, sau đó nghiền thành bột rất mịn.”

Giáo sư Stenzel tiếp lời: “Sau đó, chúng tôi lấy bột này và làm mềm nó bằng phương pháp xử lý hóa học. Nguyên liệu mới được gọi là nano-cellulose, một vật liệu có giá trị cao trong toàn bộ các ứng dụng. Một trong những ứng dụng mà chúng tôi quan tâm đặc biệt là sử dụng nó để làm bao bì thực phẩm sử dụng một lần thay thế loại bao bì nhựa đang được vứt bỏ ở nhiều bãi rác”.

Khi chế biến, vật liệu này trông tương tự như tờ giấy. Phó giáo sư Arcot cho biết tùy thuộc vào độ dày dự định, vật liệu có thể được sử dụng ở một số định dạng khác nhau trong bao bì thực phẩm. “Hiện đã có một số tùy chọn tại thời điểm này, và chúng tôi có thể may thành túi mua sắm,” cô nói.

Phó giáo sư Arcot cho biết cô và Giáo sư Stenzel đã xác nhận trong các thử nghiệm rằng vật liệu này bị phân hủy sau khi đặt dưới đất trong sáu tháng. Kết quả cho thấy các tấm cellulose đang trong quá trình phân rã vào các mẫu đất.

Theo Giáo sư Arcot: “Vật liệu này cũng có thể tái chế. Một trong những sinh viên tiến sĩ của chúng tôi đã chứng minh rằng chúng có thể được tái chế đến ba lần mà không có bất kỳ thay đổi nào về tính chất”.

Các thử nghiệm với thực phẩm cũng đã chứng minh rằng nó không gây ra rủi ro ô nhiễm. Giáo sư Stenzel nói: “Chúng tôi đã thử nghiệm vật liệu này với các mẫu thực phẩm để xem liệu có bất kỳ sự rò rỉ nào vào các tế bào hay không và kết quả không thấy bất kỳ điều gì. Tôi cũng đã thử nghiệm nó trên các tế bào động vật có vú, tế bào ung thư, tế bào T, một phân lớp bạch cầu vốn rất nhạy cảm và kết quả là tất cả đều không độc hại, vì vậy nó rất lành tính.”

Thùy Dương (T/h)