Biến tinh bột sắn thành túi nilon tự hủy

Giữa năm 2018, các nhà khoa học thuộc Phòng Thí nghiệm trọng điểm Polymer và Composite, trường Đại học Bách khoa Hà Nội công bố đã bước đầu làm chủ công nghệ chế tạo túi nilon làm từ tinh bột sắn Việt Nam ở quy mô phòng thí nghiệm. Điều quan trọng hơn, ngoài khả năng tự phân hủy hoàn toàn thì sản phẩm còn có tính chất  tương đương so với túi nilon thông thường.

Tự phân hủy trong vài tháng

Thông tin nhà khoa học Việt Nam đã làm chủ công nghệ sản xuất túi nilon tự phân hủy làm từ tinh bột sắn, khiến tôi ở góc độ người tiêu dùng, không ít vui mừng và hy vọng. TS Nguyễn Châu Giang, đồng tác giả nghiên cứu sản phẩm túi nilon từ tinh bột sắn hẹn gặp tôi trong phòng thí nghiệm để tôi được mục sở thị công việc nghiên cứu của chị và các sinh viên. Chiếc máy thổi túi nilon và máy đùn 2 trục vít để chế tạo hạt nhựa tự phân hủy từ tinh bột sắn được đặt giữa phòng, chiếm gần hết diện tích, xung quanh là các bao hạt nhựa, tinh bột sắn. Quy trình chế tạo hạt nhựa tự phân hủy hoàn toàn từ tinh bột sắn tuy không đơn giản do tinh bột là một loại polyme tự nhiên có tính chất cơ học rất thấp nhưng hoàn toàn có thể thực hiện trên các thiết bị gia công nhựa thông thường, đang được sử dụng phổ biến trong ngành nhựa hiện nay.

“Túi nilon tự hủy được làm từ hai thành phần chính là nhựa polyester có khả năng phân hủy và tinh bột sắn. Đây là hai vật liệu hoàn toàn không tương hợp với nhau giống như dầu với nước. Để sản xuất được túi nilon thì phải nghiên cứu làm sao biến tính được tinh bột cũng như thêm vào các chất trợ tương hợp, phụ gia... để hai loại vật liệu này có thể tương hợp tốt với nhau tạo thành hạt nhựa tự phân hủy, sau đó đưa vào thổi là cho ra sản phẩm túi nilon. Hạt nhựa polyester có khả năng phân hủy hiện phải nhập từ nước ngoài, còn tinh bột sắn thì có giá thành rẻ, dễ kiếm”, TS Nguyễn Châu Giang cho biết. Sản phẩm là kết quả của đề tài nghiên cứu cấp Bộ, được thực hiện trong 2 năm.

Hàm lượng bột sắn được sử dụng khi sản xuất loại túi này chiếm khoảng 30%, phần còn lại là nhựa polyester có thể phân hủy được và các phụ gia khác. Điểm khác biệt và được mong chờ nhất ở sản phẩm chính là khả năng tự phân hủy hoàn toàn. Theo các thí nghiệm được thực hiện thì tùy vào điều kiện, môi trường mà túi nilon có thể tự phân hủy trong vài tháng. Sản phẩm sau tự phân hủy là CO2, nước, sinh khối (biomass). Chất sau phân hủy tốt cho cây trồng, không gây ảnh hưởng gì đến môi trường. Về các chỉ tiêu như độ bền, độ dai của túi nilon tinh bột sắn gần tương đương với túi nilon từ nhựa PE.

Tôi có thắc mắc tại sao lại là tinh bột sắn mà không phải từ tinh bột gì khác? TS Nguyễn Châu Giang cho biết, về nguyên lý thì sử dụng tinh bột nào cũng làm được, nhưng tinh bột sắn ở Việt Nam có giá thành rẻ, lại dễ kiếm nhất, nên đó là lựa chọn tối ưu.

Túi tự hủy không tự phân hủy

Hiện ở một số siêu thị, chợ, sản phẩm túi nilon tự hủy cũng được sử dụng khá nhiều. TS Vũ Minh Đức cho biết, bản chất của các túi tự hủy này khác hoàn toàn với túi tự phân hủy từ tinh bột sắn, vì các túi tự hủy này vẫn sử dụng nhựa PE không thể phân hủy được. Lý do là trong quá trình thổi túi, người ta cho thêm phụ gia vào nhựa PE khiến chúng có thể phân rã nhanh hơn. Nghĩa là ở ngoài môi trường, các túi nilon này sẽ bị mủn ra, phân rã nhanh hơn, nhưng thành phần nhựa vẫn không biến mất mà tích tụ trong môi trường dưới dạng vi hạt nhựa (microplastic) có kích thước rất nhỏ. Còn túi tự phân hủy sinh học tinh bột sắn thì ngược lại, sau khi phân hủy, sản phẩm cuối cùng là CO2, nước, sinh khối (biomass), không ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái.

Một sản phẩm tốt cho môi trường, cần được khuyến khích sử dụng như túi nilon tự phân hủy từ tinh bột sắn, được các doanh nghiệp đón nhận thế nào? TS Nguyễn Châu Giang cho biết, sau khi báo chí đưa tin, cũng có rất nhiều doanh nghiệp tìm đến hỏi thông tin, nhưng đến giờ thì vẫn “chưa đâu vào đâu” cả.

“Mình làm khoa học thì thế mạnh là nghiên cứu, muốn thương mại hóa được các kết quả nghiên cứu thì cần phải có sự phối kết hợp với các doanh nghiệp, đồng thời có sự hỗ trợ của Nhà nước về mặt chính sách, ví dụ như ưu đãi một số loại thuế đối với các sản phẩm thân thiện môi trường nhưng có giá thành khá cao này. Bản thân mình nghiên cứu ra, không bao giờ muốn đề tài bị cất vào ngăn kéo, nhưng sức mình không thể kham nổi từ việc nghiên cứu đến việc sản xuất rồi đưa sản phẩm ra thị trường. Còn doanh nghiệp thì họ phải tính đến rất nhiều yếu tố trong đó có lợi nhuận. Trong khi túi nilon bình thường có giá chỉ khoảng 30.000 - 40.000đ/kg thì túi nilon tự phân hủy từ tinh bột sắn cao hơn nhiều, có khi gấp đôi. Nếu họ không có đầu ra, không được trợ giúp từ Nhà nước, họ cũng không thể thương mại hóa sản phẩm này ở thị trường trong nước được”, TS Nguyễn Châu Giang cho biết thêm.

Phải tìm ra công thức tối ưu hơn

Kể từ lúc nghiên cứu chế tạo thử nghiệm thành công túi nilon tự phân hủy từ tinh bột sắn, đến nay đã vài tháng, nhưng chưa lúc nào, các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm ngồi chơi, hay để máy “nguội”. Bởi các tác giả cho biết, không muốn chỉ dừng lại ở đó. Làm thế nào để tìm ra công thức tối ưu nhất, cho ra sản phẩm tốt nhất, có thể triển khai ở quy mô công nghiệp luôn là trăn trở của các nhà khoa học.

TS Vũ Minh Đức, đồng tác giả cho biết, ở châu Âu có xu hướng trong tương lai gần sẽ sử dụng các sản phẩm túi tự phân hủy mà càng có hàm lượng chất tự nhiên (bio) cao thì càng tốt. Nhưng làm thế nào để tăng hàm lượng bio lên mà vẫn đảm bảo các chỉ tiêu hóa lý cho sản phẩm như độ dai, độ bền, chắc, cũng như khả năng chịu nhiệt, các điều kiện khác. Bởi thế mà công việc thử nghiệm vẫn tiếp diễn, bằng cách thay đổi các chỉ số, thành phần, hàm lượng, phương pháp biến tính... để cho ra sản phẩm đạt mức tối ưu nhất có thể.

Vậy là dù đề tài nghiên cứu đã bước đầu thành công trong phòng thí nghiệm, nhưng các nhà khoa học không đóng khép lại, không cất vào ngăn kéo mà vẫn miệt mài, tiếp tục tìm ra những hướng đi có thể tốt hơn nữa. Nhóm tác giả hy vọng, một ngày nào đó sẽ nhìn thấy sản phẩm của mình có mặt ở khắp mọi siêu thị, chợ, cửa hàng, có mặt trong giỏ đồ của mỗi bà nội trợ. Còn trước mắt, vẫn là mong mỏi của các nhà khoa học, được tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện công trình này bằng việc phát triển nhiệm vụ này lên thành đề tài cấp Nhà nước. Chỉ khi có kinh phí để thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu hơn, thì mới mong có thể thương mại hóa được sản phẩm một cách sâu rộng, đưa túi nilon tinh bột sắn thay thế túi nilon nhựa không phân hủy hiện nay.

“Hiện có một số doanh nghiệp trong nước cũng đã sản xuất thổi túi nilon tự phân hủy từ tinh bột ngô nhưng hạt nhựa phân hủy từ tinh bột ngô hoàn toàn nhập khẩu từ nước ngoài. Đem về trong nước chỉ gia công thổi túi, rồi xuất khẩu túi sang các nước khác”.

TS Vũ Minh Đức