Nhựa sinh học là gì? Đặc tính và ứng dụng phổ biến

Nhựa sinh học nổi lên như một cứu cánh giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của nhựa truyền thống. Chúng được sản xuất từ các nguyên liệu tái tạo như tinh bột ngô, sắn hay mía, mang lại lợi ích lớn về mặt sinh thái và kinh tế. Nhờ đó, nó ngày càng được ưa chuộng trong các lĩnh vực đa dạng, góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững của cộng đồng và môi trường sống. Cùng tìm hiểu các ưu điểm và ứng dụng phổ biến qua bài viết dưới đây nhé!

Nhựa phân hủy sinh học 

I. Nhựa sinh học là gì?

Nhựa sinh học (Bio-based plastic) là loại nhựa được sản xuất từ nguồn gốc sinh khối, tức là các nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật hoặc các nguồn tái tạo khác, thay vì từ hóa thạch (dầu mỏ). 

Ngoài ra, nhựa phân hủy sinh học (Biodegradable plastic) là loại nhựa có khả năng bị phân hủy bởi vi sinh vật (như vi khuẩn, nấm) thành các hợp chất đơn giản như nước, CO2 và sinh khối trong điều kiện môi trường phù hợp (như đất, nước, hoặc cơ sở ủ phân công nghiệp).

Các nguồn nguyên liệu phổ biến để sản xuất nhựa sinh học bao gồm:

• Tinh bột: Từ ngô, sắn, khoai tây (ví dụ: nhựa PLA - polylactic acid).
• Đường: Từ mía, củ cải đường (dùng để sản xuất nhựa như bio-PE - polyethylene sinh học).
• Cellulose: Từ gỗ, bã mía, hoặc phế phẩm nông nghiệp (dùng trong sản xuất nhựa sinh học như cellulose acetate).
• Dầu thực vật: Từ đậu nành, hạt cải dầu, hoặc dầu cọ (dùng để sản xuất nhựa như polyamide sinh học).

Nhựa sinh học 

II. Các loại nhựa sinh học phổ biến nhất hiện nay

1. Nhựa PLA 

Nhựa PLA (Polylactic Acid) là một loại nhựa sinh học được sản xuất từ tinh bột thực vật như ngô, sắn hoặc đường từ mía, củ cải đường. 

Chúng phân hủy sinh học trong điều kiện ủ phân công nghiệp với nhiệt độ và độ ẩm cao, phân hủy thành CO2 và nước sau một thời gian nhất định. PLA trong suốt, cứng, dễ gia công.

Nhựa PLA 

2. Nhựa PHA

Nhựa PHA được tổng hợp bởi vi sinh vật, như vi khuẩn, từ các nguồn sinh khối như đường, tinh bột hoặc dầu thực vật. Chúng có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn trong các môi trường tự nhiên như đất, nước ngọt hoặc nước biển.

Nhờ các đặc tính này, PHA được sử dụng rộng rãi trong bao bì, túi đựng, màng phủ nông nghiệp, thiết bị y tế và các sản phẩm dùng một lần.

Nhựa PHA

3. Nhựa gốc tinh bột 

Nhựa gốc tinh bột sản xuất từ tinh bột tự nhiên (như ngô, sắn, khoai tây) hoặc kết hợp với nhựa sinh học khác (như PLA) để cải thiện tính chất. Nhựa phân hủy sinh học tốt, đặc biệt khi trộn với các polymer phân hủy sinh học, đồng thời dễ sản xuất với giá thành thấp hơn so với PLA và PHA. 

Nhựa gốc tinh bột thường mềm dẻo, dễ phân hủy trong môi trường đất hoặc ủ phân, và được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất túi rác tự hủy, màng bọc nông nghiệp, túi đựng thực phẩm tự hủy sinh học, và các sản phẩm dùng một lần.

III. Ưu điểm và nhược điểm của nhựa sinh học

1. Lợi ích cho môi trường, doanh nghiệp

Nhựa sinh học được sản xuất từ sinh khối như ngô, sắn, mía, giảm phụ thuộc vào dầu mỏ và các nguồn tài nguyên không tái tạo, đồng thời quá trình sản xuất tạo ra ít khí CO2 hơn, góp phần giảm hiệu ứng nhà kính. 

Một số loại nhựa sinh học như PLA hoặc PHA có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện thích hợp, giúp giảm thiểu rác thải nhựa lâu dài trong môi trường. 

Đối với doanh nghiệp, nhựa sinh học đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về sản phẩm thân thiện với môi trường, giúp nâng cao hình ảnh thương hiệu, thu hút khách hàng quan tâm đến môi trường và tuân thủ các quy định bảo vệ môi trường.

Lợi ích sử dụng nhựa sinh học 

1. Thách thức khi sử dụng nhựa sinh học

Nhựa sinh học đối mặt với nhiều thách thức khi sử dụng, bao gồm chi phí sản xuất cao, đặc biệt với PHA, do công nghệ và quy trình sản xuất phức tạp, khiến giá thành đắt hơn nhựa truyền thống. 

Ngoài ra, nhựa sinh học như PLA hay nhựa gốc tinh bột thường có độ bền cơ học thấp, dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm, hạn chế ứng dụng trong một số ngành công nghiệp. 

Hơn nữa, nhựa sinh học khó tái chế trong hệ thống tái chế nhựa truyền thống, đòi hỏi cơ sở hạ tầng riêng biệt, gây khó khăn trong quản lý rác thải.

Thách thức sử dụng nhựa sinh học 

IV. Ứng dụng phổ biến của nhựa sinh học trong đời sống

1. Bao bì thực phẩm đóng gói

Nhiều siêu thị và cửa hàng đã chuyển sang sử dụng túi tự hủy sinh học và túi đựng rác làm từ nhựa sinh học, có khả năng phân hủy sinh học trong thời gian ngắn. 

Trong lĩnh vực bao bì thực phẩm và đồ uống, các sản phẩm như ly, cốc, hộp đựng, màng bọc, khay đựng và chai lọ làm từ nhựa sinh học không chỉ đảm bảo an toàn thực phẩm mà còn thân thiện với môi trường.

Bao bì nhựa phân hủy sinh học  

2. Sản xuất nông nghiệp, dệt may và y tế

Trong nông nghiệp, nhựa sinh học được sử dụng làm màng phủ đất, túi trồng cây hoặc ươm cây phân hủy sinh học. Đồng thời, trong ngành dệt may chúng được dùng để sản xuất sợi dệt, vải sinh học hoặc các sản phẩm may mặc thân thiện với môi trường, giảm phụ thuộc vào sợi tổng hợp từ nhựa truyền thống. 

Ở lĩnh vực y tế, nhựa sinh học được ứng dụng để sản xuất các dụng cụ y tế dùng một lần như ống tiêm, găng tay, hoặc bao bì y tế, đảm bảo an toàn, dễ phân hủy và giảm nguy cơ tích tụ rác thải nhựa trong môi trường.

Tóm lại, nhựa sinh học với khả năng phân hủy tự nhiên và giảm thiểu tác động đến môi trường, còn hứa hẹn mở ra những cơ hội mới trong việc giảm thiểu ô nhiễm nhựa và bảo vệ hành tinh xanh của chúng ta.

Xem thêm các loại nhựa phổ biến khác:

• Nhựa HDPE
• Nhựa PA (Polyamide)
• Nhựa PE (Polyethylen)
• Nhựa PP (Polypropylen)