Úc phát triển phương pháp mới phân hủy hạt vi nhựa trong nước

Hạt vi nhựa gây ô nhiễm vi mô trong các hệ thủy sản đã tới mức đáng báo động
trên quy mô toàn cầu - Ảnh: picture alliance

Phương pháp mới để làm sạch nước khỏi các hạt vi nhựa bằng cách sử dụng các lò xo carbon pha tạp nitơ từ tính cỡ nhỏ (magnetic N-doped nanocarbon springs) do các nhà khoa học Úc phát triển giúp phân hủy những hạt vi nhựa thành các hợp chất không gây hại.

Theo Matter, các nhà nghiên cứu Úc đã phát triển một phương pháp mới để làm sạch nước khỏi các hạt vi nhựa bằng cách sử dụng các lò xo carbon pha tạp nitơ từ tính cỡ nhỏ (magnetic N-doped nanocarbon springs).

Giáo sư Shaobin Wang tại Đại học Adelaide giải thích rằng trong nước một hạt vi nhựa có khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm hữu cơ và kim loại. Sau khi hấp thụ thì những hạt nhựa có thể giải phóng các hợp chất này vào các sinh vật dưới nước, khiến chúng tích tụ trong suốt chuỗi thức ăn. Các lò xo nano carbon của các nhà khoa học đủ mạnh và ổn định để phân hủy hạt vi nhựa thành hợp chất không gây hại.

Các hạt vi nhựa thường thâm nhập vào nước theo hai cách. Ở dạng hạt và bột, hạt vi nhựa ban đầu được thêm vào mỹ phẩm, hóa chất gia dụng, sản phẩm vệ sinh, được sử dụng trong sản xuất vải, lốp ô tô. Các hạt vi nhựa nhỏ đến mức chúng không thể được lọc trong quá trình lọc nước công nghiệp. Nhựa thứ cấp được hình thành khi các vật phẩm lớn như chai và túi nhựa, bị phân hủy thành các hạt nhỏ dưới tác động của ánh sáng mặt trời, muối và cát.

Các nhà nghiên cứu Úc đã tìm được cách phân hủy hạt vi nhựa. Nhựa bao gồm các phân tử hóa học nhỏ lặp đi lặp lại được xếp thành chuỗi dài - polymer. Các gốc oxy hóa cao (highly oxidizing radicals) có thể phá vỡ chuỗi dài thành các mảnh nhỏ có thể hòa tan trong nước. Tuy nhiên, trong quá trình này nếu sử dụng các kim loại nặng như sắt hoặc cobal, rất nguy hiểm.

Để khắc phục vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã tìm ra một giải pháp thân thiện với môi trường hơn dưới dạng những dây lò xo nano carbon có bổ sung thêm nitơ (magnetic N-doped nanocarbon springs). Những ống xoắn như vậy đã giúp phân hủy một phần đáng kể của hạt vi nhựa trong vòng 8 giờ, trong khi vẫn ổn định trong điều kiện oxy hóa khắc nghiệt. Dạng xoắn ốc tăng sức mạnh và tăng diện tích bề mặt phản ứng. Bằng cách đưa một lượng nhỏ mangan vào ống nano, các nhà nghiên cứu đã có thể truyền những đặc tính từ tính cho ống nano. Trong tương lai, điều này sẽ giúp dễ dàng thu thập các ống nano từ dòng nước thải để tái sử dụng. Do các hạt vi nhựa khác nhau về thành phần hóa học, những phát triển tiếp theo sẽ tập trung vào việc làm cho các lò xo nano mang tính vạn năng hơn. Các nhà khoa học cho biết thêm rằng những sản phẩm phụ từ quá trình oxy hóa nhựa có thể là nguồn năng lượng cho vi sinh vật.

Giáo sư Shaobin Wang kết luận rằng nếu các nhà khoa học tìm ra cách sử dụng nhựa gây ô nhiễm để làm thức ăn cho tảo thì đây sẽ là một chiến thắng vang dội của công nghệ sinh học trong việc giải quyết các vấn đề môi trường.