Giải pháp công nghệ: các chế phẩm sinh học phân hủy màng polymer, plastic

Viện Hàn lâm KHCNVN nhận ba Bằng Độc quyền sáng chế về các chế phẩm sinh học phân hủy màng polymer, plastic (chất dẻo) có nguồn gốc khác nhau cung cấp cơ sở khoa học cho các giải pháp công nghệ giảm thiểu ô nhiễm

Mới đây Viện Hàn lâm KHCNVN được Cục Sở hữu trí tuệ  cấp 3 Bằng Độc quyền sáng chế về các chế phẩm sinh học phân hủy màng polymer, plastic (chất dẻo) có nguồn gốc khác nhau. 

Kết quả này đã cho thấy được tâm huyết và nỗ lực không ngừng của các nhà khoa học Viện Hàn lâm KHCNVN trong hoạt động giải quyết các vấn đề nóng bỏng của xã hội hiện nay, đặc biệt là ô nhiễm môi trường. Kết quả là sự phối hợp nghiên cứu của các nhà khoa học đến từ ba đơn vị trực thuộc Viện Hàn lâm KHCNVN (gồm Viện Công nghệ sinh học, Viện Kỹ thuật nhiệt đới và Trung tâm nghiên cứu và chuyển giao công nghệ) cùng thực hiện đề tài: “Đánh giá khả năng phân hủy của các polymer phân hủy sinh học hiện có ở Việt Nam trong các điều kiện môi trường xử lý khác nhau”. Đề tài do PGS.TS. Đặng Thị Cẩm Hà, Viện Công nghệ sinh học làm chủ nhiệm và được thực hiện từ năm 2016-2017.

Năm 2016, Chủ tịch Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam đã giao nhiệm vụ “Đánh giá khả năng phân hủy của các polymer phân hủy sinh học hiện có ở Việt Nam trong các điều kiện môi trường xử lý khác nhau” cho Viện Công nghệ Sinh học chủ trì và PGS TS Đặng Thị Cẩm Hà làm Chủ nhiệm đề tài.  Đề tài còn có sự phối hợp thực hiện của các nhà khoa học của Viện Kỹ thuật nhiệt đới và Trung tâm nghiên cứu và chuyển giao công nghệ. Với các trang thiết bị nghiên cứu hiện đại thuộc các lĩnh vực sinh học, công nghệ sinh học, công nghệ hóa học, hóa học polymer, hóa học môi trường v.v. của ba đơn vị nghiên cứu trên, cộng với sự nỗ lực không ngừng của tập thể các nhà khoa học, sau hai năm khẩn trương thực hiện, đề tài đã hoàn thành và được Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm KHCNVN nghiệm thu và đánh giá xếp loại “Xuất sắc”. Vào đầu tháng 6 năm 2019, đề tài được nhận ba Bằng Độc quyền sáng chế do Cục Sở hữu trí tuệ cấp.

Đề tài được thực hiện với mục tiêu chính là nhằm đánh giá được khả năng phân hủy sinh học của các polymer, chất dẻo do Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam cung cấp và các loại túi polymer, chất dẻo đang được sử dụng ở Việt Nam và được quảng cáo là tự phân hủy sinh học trong các điều kiện và các tác nhân khác nhau (tác nhân vật lý, tác nhân sinh học, điều kiện tự nhiên, các quy trình ủ compost và chuyển hóa bằng các công nghệ kỵ khí hay hỗn hợp của hiếu khí và kỵ khí).

Các nguyên liệu được sử dụng trong nghiên cứu là các túi polymer, chất dẻo của Hà Lan (HL) và CHLB Đức được cấp chứng chỉ phân hủy sinh học và có khả năng ủ compost; túi polymer, chất dẻo từ đề tài nghiên cứu của Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam (VHL); túi từ siêu thị được cấp chứng chỉ thân thiện môi trường được sản xuất bằng công nghệ nhập khẩu (VN1, VN2,VN3, VN5) và túi polymer có nguồn gốc dầu mỏ được dùng hàng ngày tại Việt Nam (VN4).


Các túi polymer, chất dẻo của Hà Lan, CHLB Đức (được cấp chứng chỉ phân hủy sinh học và ủ compost được) đã bị phân hủy mạnh nhất với tác động của tất cả các tác nhân nêu trên. Với các kết quả nhận được ở trên, các nhà khoa học Viện Hàn lâm KHCNVN đi đến kết luận:

• Túi VHL là sản phẩm nghiên cứu của Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam có khả năng bị phân hủy sinh học ở vị trí thứ hai. Tuy nhiên, mức độ tổn hao khối lượng mẫu và giảm khối lượng phân tử trung bình của polymer không nhiều khi so với sự thay đổi ở một số đặc trưng, tính chất hóa lý quan trọng khác của polymer. Rất thú vị là 2 tác nhân là chủng xạ khuẩn ưa nhiệt Streptomyces sp. XKBD2.1 và vi khuẩn ưa nhiệt Bacillus sp. BCBT 21 đã làm túi polymer, chất dẻo HL và CHLB Đức bị tổn hao khối lượng phân tử trung bình đến 44% (với vi khuẩn) và 91% (với xạ khuẩn). Các chất trao đổi chất hình thành sau phân hủy các túi hầu như khác nhau nhưng vẫn có sự tương đồng nhất định ở 3 loại túi được nghiên cứu kỹ nhất là HL, VHL và VN1 bởi tác động của vi khuẩn.
• Túi nhập công nghệ và được chứng nhận “thân thiện môi trường” VN1, VN2,VN3 và VN5 có khả năng bị phân hủy sinh học xếp ở vị trí thứ ba. Do đó, xếp thứ tự khả năng phân hủy sinh học của các túi đã được khảo sát như sau: HL>CHLB Đức>VHL> VN1, VN2,VN3 và VN5>VN4.

Trong quá trình tiến hành đề tài, các nhà khoa học đã công bố 1 bài báo trên tạp chí quốc tế Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 1 bài báo trên tạp chí quốc gia, 1 báo cáo trình bày ở Hội nghị quốc tế về vật liệu tiên tiến Châu Á (ASAM 6) tại Hà Nội tháng 10 năm 2017, đào tạo một Thạc sỹ (đã được cấp bằng).

Từ kết quả thực hiện đề tài, các nhà khoa học đưa ra các kiến nghị: Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam và Bộ KHCN cho phép tiếp tục nghiên cứu tìm kiếm mới vật liệu di truyền từ Việt Nam (là vi sinh vật) và sử dụng các tác nhân mà đề tài đã chứng minh có khả năng cao để tạo công nghệ hướng tới xử lý rác thải polymer, chất dẻo có khả năng phân hủy sinh học; Các chế phẩm mà đề tài đã tạo ra được mô tả trong 3 sáng chế đã được Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam cấp Bằng Độc quyền sáng chế cho phép thử nghiệm xử lý rác thải polymer, chất dẻo ở qui mô lớn dần. Các đơn vị có thẩm quyền quản lý lĩnh vực rác thải, trong đó có rác thải sinh hoạt cần chủ động đề nghị Nhà nước đầu tư phòng thí nghiệm đủ tiêu chuẩn để đánh giá và cho phép các loại polymer, chất dẻo nào được sử dụng làm vật liệu phân hủy sinh học với các đặc tính rõ ràng, minh bạch để tránh thiệt hại cho doanh nghiệp thực sự sản xuất vật liệu phân hủy sinh học cung cấp cho người tiêu dùng, góp phần giảm tác động xấu đến môi trường sống và phát triển kinh tế bền vững tại Việt Nam, trong đó có vấn đề ô nhiễm trên biển và đại dương hiện nay.\

Nguồn: Viện Hàn Lâm KHCN Việt Nam