Nhựa sinh học từ bột khoai tây của học sinh cấp THPT

Tận dụng khoai tây thải bỏ

Sản phẩm do Phạm Thành Hạnh Thư, Tống Đặng Khánh Vinh (lớp 12) và Võ Ngọc Thùy Dung (lớp 10), THPT Bùi Thị Xuân, Quận 1, TPHCM nghiên cứu.

Sản phẩm được làm ra trong 6 tháng với mục đích tạo ra loại nhựa có độ bền cao nhưng dễ phân hủy khi chôn lấp. Sản phẩm nhằm giảm thiểu tình trạng sử dụng đồ nhựa, túi nilon sử dụng một lần gây ô nhiễm môi trường.

Chia sẻ về lý do thực hiện nghiên cứu, Hạnh Thư cho biết, giai đoạn TPHCM giãn cách xã hội giữa năm ngoái, nhiều loại rau củ, trong đó có khoai tây làm thực phẩm dự trữ, để lâu ngày bị lên mầm phải thải bỏ.

Nhận thấy khoai tây có khả năng tạo màng kết dính tốt, Thư cùng các thành viên nhóm tìm cách tận dụng tạo ra nhựa sinh học.

Đọc các tài liệu trong và ngoài nước, tham khảo ý kiến của các nhà khoa học, giáo viên, nhóm nhận thấy đặc tính của tinh bột khoai tây kém bền nếu sử dụng một mình. Do vậy khi làm túi nhựa, dễ bị rách, mủn, tan trong nước.

Để tăng tính dẻo, dai, nhóm phối trộn thêm chitosan lấy từ vỏ tôm và Polyvinyl alcohol (PVA). Khoai tây hỏng và vỏ tôm, cua là những vật liệu bỏ đi, sẵn có nên rất phù hợp để sản xuất nhựa sinh học, đem lại xu hướng sống xanh cho người dân.

Để tạo nhựa sinh học, nhóm đã gom khoai tây lên mầm, rửa sạch và xay nhỏ bằng máy sinh tố, rồi tiếp tục lọc bằng vải để lấy dung dịch chứa tinh bột.

Tinh bột này được trộn với PVA, glyxerol, chitosan và giấm ăn, sau đó đun cách thủy 30 phút và đổ khuôn, đem phơi trong 2 - 3 ngày sẽ cho thành phẩm nhựa sinh học. Sản phẩm có độ đàn hồi tốt, khó bị kéo căng, khó đứt gãy.

Từ kết quả này, nhóm tạo hình nhựa thành các vật dụng trong gia đình như lót ly, ốp lưng điện thoại, dụng cụ đựng đồ dùng học tập... Sản phẩm có độ bền cao, không bị mốc hay phân hủy trong quá trình sử dụng nhiều tháng. “Nhiều người dùng thử cho phản hồi rất tích cực”, Thư chia sẻ.

Thành viên Khánh Vinh cho biết, sản phẩm nhựa sinh học có thời gian phân hủy hơn hai tháng sau chôn lấp với điều kiện tưới nước nhiều. Nếu tưới ít nước, nhựa phân hủy thời gian lâu hơn, sau 3 - 4 tháng.

Nhiều loại nhựa có thời gian phân hủy rất lâu (tới trăm năm hoặc lâu hơn), nên sản phẩm của nhóm có thể sử dụng trong gia đình theo hướng thân thiện với môi trường.

Có thể tự làm tại nhà

Theo nhóm nghiên cứu, quy trình tạo nhựa sinh học dễ làm, nhóm mong muốn phổ biến kiến thức này đến nhiều gia đình để tự tạo thành sản phẩm nhựa vừa sử dụng được, vừa thân thiện với môi trường và giúp các bạn nhỏ có thêm kiến thức khoa học thông qua những trải nghiệm thực tế.

Qua khảo sát, 1 chiếc túi 19 x 19 cm có khả năng đựng một vật nặng 1,5 kg, tương đương 1/2 độ bền truyền thống của các túi nilon thông thường. Với 100g khoai tây, sẽ làm ra được khoảng 3 chiếc túi.

“Trên lý thuyết thì có vẻ rất dễ thực hiện, nhưng hai bọn em đã phải mất mấy tháng trời mới có thể cho ra đời một chiếc túi hoàn chỉnh. Điều khó nhất khi thực hiện đề tài là tìm ra tỷ lệ cân đối giữa dung dịch keo PVA và hồ tinh bột.

Bởi nếu dung dịch keo nhiều quá thì túi sẽ mất đi khả năng phân hủy, trở thành những chiếc túi nilon thông thường. Nhưng nếu tỷ lệ hồ tinh bột nhiều quá, thì túi không có độ bền cơ học và không thể sử dụng”, đại diện nhóm nghiên cứu cho biết.

TS Nguyễn Châu Giang, Đại học Bách khoa Hà Nội, 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 là thử thách ngay cả với các nhà khoa học.

Hiện ở một số siêu thị, chợ, sản phẩm túi nilon tự hủy cũng được sử dụng khá nhiều nhưng chưa được khuyến khích vì nguyên liệu 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.

Hy vọng từ nghiên cứu này, nhóm phát triển thành các sản phẩm túi nilon phân hủy sinh học, sản phẩm cuối cùng là CO2, nước, sinh khối (biomass), không ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái.

Theo  Nhật Phong  GD&TĐ