Trung Quốc là nơi có nhiều rừng tre nhất thế giới. Nước này đang trong quá trình nỗ lực trong dài hạn để giảm ô nhiễm và đạt mục tiêu trung hoà carbon. Theo đó, các nhà nghiên cứu đến từ Trung tâm nghiên cứu tre quốc gia Trung Quốc thuộc Đại học Nông lâm nghiệp Phúc Kiến và Viện Lâm nghiệp Trung Quốc đã tìm cách biến loại cây có thân cao này thành vật liệu thay thế khả thi cho các sản phẩm có gốc dầu và có thể phân huỷ nhanh chóng.
Ô nhiễm nhựa đã trở thành mối quan tâm có quy mô toàn cầu. Quá trình phân huỷ sinh học rất chậm của nhựa truyền thống đã dẫn đến tình trạng thế giới có quá nhiều rác thải nhựa.
Nhóm các nhà khoa học Trung Quốc cho biết: “Tre có khả năng phát triển nhanh, có khả năng tái tạo, phân huỷ sinh học và thân thiện với môi trường. Đây là vật liệu thay thế đầy tiềm năng cho nhựa.”
Tuy nhiên, những thách thức về kỹ thuật là rào cản cho việc sử dụng tre trên quy mô lớn để thay thế nhựa hàng ngày.
Cấu trúc tự nhiên của tre có “tính dẻo” và khả năng tự kết dính cũng thấp hơn nhiều so với nhựa thông thường. Để tìm ra giải pháp, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp cải thiện đặc tính đó bằng cách thay đổi cấu trúc tế bào trước khi ép nóng thành nhựa chống nước và có thể tái chế.
Để có thể sản xuất nhựa gốc tre ở quy mô công nghiệp, các nhà nghiên cứu đã nghiền tre thành bột và sử dụng hoá chân thân thiện với môi trường để loại bỏ một phần lignin - chất hữu cơ liên kết cấu trúc tế bào giúp thân cây tre có độ cứng, và thay đổi cấu trúc của một thành phần khác trong tế bào.
Nhóm nghiên cứu cho biết, quá trình tái tạo sẽ cải thiện đặc tính dẻo của vật liệu. Nhựa gốc tre hoàn toàn có “độ bền cơ học đặc biệt”, tức là có thể được phân loại là nhựa cứng tương tự như các loại nhựa truyền thống như polystyrene và polyvinyl chloride (PVC), thậm chí có thể được dùng để thay thế các loại trên.
Nhóm nghiên cứu viết: “Tre hoạt tính có thể được sản xuất thành nhiều loại sản phẩm nhựa gốc tre hoàn toàn, bao gồm thìa, mũ, ốp điện thoại, vỏ đựa tai nghe, ốp máy tính, chậu rửa và nhiều ứng dụng khác.”
Theo nhóm nghiên cứu, các sản phẩm này có tiềm năng thay thế nhựa gốc dầu trong nhiều tình huống ứng dụng khác nhau. Nhựa gốc tre hoàn toàn cũng có độ đàn hồi tốt, có khả năng giữ nguyên hình dạng và độ cứng khi ngâm trong dung môi và nước.
Vì vật liệu này không bị nóng chảy trong quá trình gia nhiệt nên nó được coi là nhựa nhiệt rắn thay vì nhựa nhiệt dẻo và có thể tái chế bằng cách nghiền thành bột và trộn với nước trước khi ép nóng lại.
Trong các thử nghiệm chôn dưới đất, các nhà khoa học phát hiện ra rằng nhựa tre gần như phân hủy hoàn toàn sau 90 ngày. Nhóm nghiên cứu cũng chỉ ra rằng loại nhựa này có thể được sản xuất bằng bột tre công nghiệp – đã được loại bỏ lignin – với ít bước sản xuất hơn.
“Nhựa nhiệt rắn gốc tre hoàn toàn cung cấp các giải pháp đầy hứa hẹn để thay thế nhựa thông thường với giá trị bền vững và thúc đẩy việc sử dụng các nguồn tài nguyên tre có giá trị cao”, nhóm nghiên cứu viết.
Tham khảo SCMP
