Nhựa sinh học là gì? Các tiêu chuẩn đánh giá nhựa sinh học

Nhựa sinh học là khái niệm được nhiều người yêu môi trường quan tâm. Vậy khái niệm của nó được nêu như thế nào, các ưu điểm của loại nhựa này là gì? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về loại nhựa đặc biệt này qua bài viết dưới đây nhé!

1. Khái niệm nhựa sinh học

Nhựa sinh học với tên Tiếng Anh là Bioplastic. Đây là loại nhựa được sản xuất từ các nguyên liệu có sẵn trong tự nhiên như: chất béo thực vật, tinh bột, dăm gỗ,… Một số ý kiến cho rằng các sản phẩm từ nhựa sinh học là an toàn với môi trường và dễ phân hủy. Tuy nhiên điều đó chỉ đúng với một số loại nhựa nhất định. Một số loại khác chúng khác khó để có thể tự phân hủy trong môi trường tự nhiên.

2. Ưu điểm của nhựa sinh học

Một số ưu điểm của nhựa sinh học có thể kể đến như là:

• Loại nhựa này dễ phân hủy hơn nhựa truyền thống
• Quá trình sản xuất ra nó tiêu thụ ít năng lượng hơn
• Lượng chất thải được thải ra trong quá trình sản xuất nhựa ít hơn
• Một số loại có thể phân hủy hữu cơ có ích cho môi trường
• Một số loại có thể tự phân hủy trong môi trường tự nhiên

Việc nghiên cứu và phát triển ra nhựa sinh học là một vấn đề tất yếu. Nguyên nhân là do tuy nhựa truyền thống có nhiều ưu điểm như rẻ, tiện dụng nhưng lại không an toàn cho người sử dụng và môi trường. Khi cuộc sống ngày càng phát triển con người sẽ ngày càng quan tâm hơn đến sức khỏe và môi trường.

3. Phân loại nhựa sinh học

3.1 Nhựa sinh học không phân hủy sinh học

Đây là loại nhựa được sản xuất từ các nguyên vật liệu có nguồn gốc tái tạo. Ví dụ như nhựa PE, PP, PET, PA,.. có nguồn gốc từ các nguyên liệu như bột ngô, khoai, sắn,… Trong quá trình sản xuất người ta sẽ tiến hành lên men tinh bột thành ethanol. Quá trình tiếp theo là tổng hợp thành ethylene hoặc propylene. Và cuối cùng là tiếp tục trùng ngưng thành các sản phẩm các đặc tính giống nhựa PE và PP truyền thống.

Vì được làm từ các nguyên liệu có nguồn gốc từ tự nhiên có thể tái tạo. Nên về bản chất các loại nhựa này chỉ phân rã ra chứ không hề phân hủy.

3.2 Nhựa phân hủy sinh học

Đây là loại nhựa có thể tự phân hủy thành CO2, H2O và mùn dưới các tác động của vi sinh vật có sẵn trong đất, tự nhiên. Nguyên nhân là do trong quá trình sản xuất tinh bột được lên men thành acid lactic. Tiếp theo đó nó được trải qua quá trình polyme hóa lactic thành các phân tử có chuỗi axit polylactic. Và cuối cùng các chuỗi polylactic sẽ được chuyển hóa thành nước và CO2.

Chính vì vậy, khi nói về khả năng phân hủy của loại nhựa đó có tốt hay không người ta sẽ phải xem xét đến polyme cấu tạo nên chúng. Các polyme này với các tính chất hóa học khác nhau sẽ làm cho tính chất của nhựa sản xuất ra là khác nhau.

Trên thị trường hiện nay, các loại nhựa sinh học được sử dụng phổ biến là:

• Nhựa PLA: Đây là loại nhựa được cấu tạo từ nhiều chuỗi polylactic acid. Nó được tạo ra bằng quá trình lên men tinh bột ngô với xúc tác là vi khuẩn. Các loại nhựa này có đặc tính là độ cứng, độ bền và độ đàn hồi cao. Nhờ vậy mà PLA được ứng dụng phổ biến trong việc sản xuất các hộp đựng, thìa nhựa,… và một số sản phẩm y tế.
• Nhựa PHA: Đây là một loại nhựa được sản xuất từ các vi khuẩn và mô thực vật biến đổi gen. PHA cũng là loại nhựa được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm đóng gói thực phẩm, các sản phẩm y tế.

4. Nhu cầu sử dụng nhựa sinh học trên toàn cầu

Các năm gần đây nhu cầu về sử dụng nhựa sinh học của thế giới tăng khoảng 20% mỗi năm. Điều đó được phản ánh rất rõ qua các con số dưới dây:

• Quy mô thị trường của loại nhựa này trên toàn cầu được định giá là 2221,126 triệu đô vào năm 2017 và con số ước tính vào năm 2024 là 68,577 triệu đô.
• Vào năm 2017 sản lượng sản xuất nhựa sinh học trên thế giới đã vượt mức 2 triệu MT mỗi năm. Đáng chú ý Châu Âu là thị trường tạo ra doanh thu cao nhất và Châu Á – Thái Bình Dương đạt được tăng trưởng nhanh nhất về tiêu dùng.

Vì nhu cầu về sử dụng nhựa sinh học ngày càng tăng trên thế giới mà các doanh nghiệp đang không ngừng có các nghiên cứu về thị trường này.

5. Một số tiêu chuẩn đánh giá nhựa phân hủy sinh học

5.1 Tiêu chuẩn EN 13432

Tiêu chuẩn đánh giá công nghiệp EN 13432 đã được công nhận trên toàn cầu. Các sản phẩm đảm bảo được tiêu chuẩn này sẽ được phép lưu hành tại thị trường Châu Âu. Tuy nhiên thì tiêu chuẩn này có các yêu cầu khắt khe về thời gian phân rã (sau 12 tiếng) và phân hủy hoàn toàn (sau 6 tháng). Nghĩa là các sản phẩm từ nhựa sinh học phải phân hủy trên 90% thành CO2, các yếu tố còn lại chuyển hóa thành nước và sinh khối.

5.2 Tiêu chuẩn ASTM D6400

Tiêu chuẩn này cũng đã được công nhận trên toàn thế giới. Các sản phẩm đáp ứng được tiêu chuẩn trên có thể được lưu hành, tiêu thụ tại Hoa Kỳ. Không quá khắt khe như tiêu chuẩn công nghiệp EN 13432. Yêu cầu đặt ra với nó là nhựa sinh học phải phân hủy trên 60% tối thiểu là 60 ngày và tối đa là 180 ngày tại cơ sở xử lý.

5.3 Tiêu chuẩn ISO 17088

Tiêu chuẩn ISO 17088 có các yêu cầu về quy trình, nhận dạng và dán nhãn cho các sản phẩm nhựa sinh học. Tiêu chuẩn này đưa ra các biện pháp cho các khía cạnh như: phân hủy và phân rã trong quá trình ủ phân, các tác động xấu đến quá trình ủ phân và chất lượng phân ủ. Tiêu chuẩn này có mối quan hệ chặt chẽ với tiêu chuẩn ASTM 6400.