Siêu vi khuẩn enzyme có thể phân hủy nhựa nhanh hơn 6 lần
Các nhà khoa học đã tạo ra một loại siêu vi khuẩn enzyme phân hủy chai nhựa nhanh hơn sáu lần so với nghiên cứu trước đây được công bố vào năm 2018.
Siêu enzyme có nguồn gốc từ vi khuẩn đã phát triển tự nhiên khả năng ăn nhựa, cho phép tái chế hoàn toàn các chai lọ bằng nhựa. Các nhà khoa học tin rằng, kết hợp nó với các enzym phân hủy bông cũng có thể cho phép tái chế quần áo bằng vải hỗn hợp. Ngày nay, hàng triệu tấn quần áo như vậy bị đổ ở bãi rác hoặc bị đốt.
Rác thải nhựa đã làm ô nhiễm toàn bộ hành tinh, từ Bắc Cực đến các đại dương sâu nhất, và con người hiện đang phải tiêu thụ và hít thở các hạt vi nhựa. Hiện tại, rất khó phân hủy chai nhựa cũ thành các thành phần hóa học để tái chế chai nhựa mới, vì thế mỗi năm sẽ có thêm nhiều sản phẩm nhựa mới được tạo ra từ dầu mỏ.
Siêu enzyme mới được thiết kế bằng cách liên kết hai enzyme riêng biệt, gọi là PETase và MHETase, cả hai đều được tìm thấy trong loài vi khuẩn ăn nhựa được phát hiện tại một bãi rác thải của Nhật Bản vào năm 2016. Các nhà nghiên cứu đã tiết lộ một phiên bản được thiết kế của enzym đầu tiên vào năm 2018, có thể phân hủy nhựa trong vài ngày. Nhưng siêu enzyme mới hoạt động nhanh hơn sáu lần.
Giáo sư John McGeehan của Đại học Portsmouth, Anh, cho biết: “Khi chúng tôi liên kết các enzyme, khá bất ngờ, chúng hoạt động mạnh hơn đáng kể. Đó là một bước tiến trong việc tạo ra các enzyme hoạt động nhanh hơn để ứng dụng trong công nghiệp. Đó cũng sẽ là một trong những điển hình về việc học hỏi từ tự nhiên và ứng dụng trong phòng thí nghiệm".
Công ty Carbios của Pháp đã công bố một loại enzyme khác vào tháng 4, được phát hiện trong một đống lá ủ làm phân bón và có khả năng phân hủy 90% chai nhựa trong vòng 10 giờ, nhưng yêu cầu gia nhiệt trên 70 độ C.
Siêu enzyme mới hoạt động ở nhiệt độ phòng và giáo sư McGeehan cho biết việc kết hợp các cách tiếp cận khác nhau có thể đẩy nhanh tiến độ thương mại hoá: “Nếu chúng tôi có thể tạo ra các enzyme tốt hơn, hoạt động nhanh hơn bằng cách liên kết chúng với nhau và cung cấp cho các công ty như Carbios, hay hợp tác với nhau, chúng tôi sẽ có thể bắt đầu triển khai (thương mại hoá) trong vòng một hoặc hai năm tới".
Nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học Portsmouth và 4 viện nghiên cứu của Mỹ được công bố trên chuyên san Proceedings of the National Academy of Sciences.
Nhóm nghiên cứu đang tìm cách tinh chỉnh các enzyme để làm chúng có thể hoạt động nhanh hơn nữa. McGeehan nói: “Tiềm năng là rất lớn. Chúng tôi có hàng trăm loại trong phòng thí nghiệm và đang thử gắn chúng với nhau". Một trung tâm thử nghiệm trị giá 1 triệu bảng đang được xây dựng ở Portsmouth và Carbios đang xây dựng một nhà máy ở Lyon.
Giáo sư McGeehan cho biết kết hợp các enzyme ăn nhựa với các enzyme phân hủy sợi tự nhiên có thể cho phép tái chế hoàn toàn các vật liệu tổng hợp. “Các loại vải sợi tổng hợp (polyester và cotton) rất khó tái chế. Chúng tôi đã trao đổi với một số công ty thời trang lớn có sản xuất những mặt hàng dệt may này, bởi họ đang gặp rất nhiều khó khăn”.
Các nhà vận động nói việc giảm thiểu sử dụng nhựa có vai trò chủ chốt. Những người làm việc trong lĩnh vực tái chế cho biết các vật liệu nhẹ, bền như nhựa rất hữu ích và việc tái chế thực sự là một phần quan trọng trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm.
Nhật Hạ