Biến chất thải thành vật liệu sinh học
Trước những thách thức của biến đổi khí hậu và dân số ngày càng tăng, việc nghiên cứu và phát triển ứng dụng công nghệ cao để “biến chất thải thành tài nguyên” đã trở thành một giải pháp quan trọng, nhằm ứng phó với các mối đe dọa tới sự bền vững của quốc gia.
Insectta, được biết đến là một trang trại công nghệ cao nuôi ruồi lính đen, với mục tiêu biến chất thải thực phẩm thành vật liệu sinh học sử dụng trong công nghiệp. Đây cũng là một trong những “trang trại côn trùng đô thị” đầu tiên tại Singapore.
Khác với những công ty sử dụng côn trùng để xử lý chất thải ở Singapore, Insectta tận dụng được những sản phẩm phụ khác của ấu trùng ruồi lính đen để tạo ra các loại vật liệu sinh học có giá trị cao nhờ vào các khoản tài trợ của Chính phủ.
Một cân ấu trùng ruồi lính đen có thể xử lý 4 cân chất thải chỉ trong vòng 24 giờ. (Ảnh: CNN)
Chua Kai-Ning và đối tác của cô, Phua Jun Wei đã thành lập công ty khởi nghiệp Insectta vào năm 2017. Họ đang chiến đấu với cuộc khủng hoảng lãng phí thực phẩm ở Singapore với sự giúp đỡ của một “đồng minh” là ấu trùng ruồi lính đen.
“Những con ruồi lính đen này góp phần thực hiện mô hình kinh tế tuần hoàn, nơi mà chúng ta sản xuất ra các sản phẩm mà không phải bỏ đi bất cứ thứ gì. Việc tìm ra được cách áp dụng công nghệ cao đã góp phần biến rác thải thành những nguồn nguyên liệu có ích”, Chua Kai-Ning cho hay.
Trong năm 2020, Singapore bỏ đi 665.000 tấn chất thải thực phẩm, nhưng chỉ 19% trong số đó được tái chế. Chua Kai-Ning cho biết công ty của cô cung cấp cho những con giòi ruồi lính đen 8 tấn thức ăn thừa mỗi tháng, bao gồm phụ phẩm từ các nhà máy sản xuất đậu nành và nhà máy bia, như okara và ngũ cốc đã qua sử dụng.
Từ đó Insectta có thể biến những con giòi, ấu trùng của ruồi, thành thức ăn gia súc và biến phân của loài côn trùng này thành phân bón nông nghiệp, và còn hơn thế.
Khả năng tiêu thụ thức ăn thừa, được ví như siêu năng lực của ruồi lính đen. Một cân ấu trùng có thể xử lý 4 cân chất thải chỉ trong vòng 24 giờ. Trong khi có nhiều công ty sử dụng côn trùng để xử lý rác thải, bao gồm Goterra, Better Origin và AgriProtein, Insectta vượt trội hơn khi sản xuất được nhiều sản phẩm nông nghiệp từ ruồi lính đen hơn.
Insectta hy vọng vật liệu sinh học của mình có thể cách mạng hóa ngành công nghiệp sản phẩm dựa trên côn trùng đang trên đà phát triển và thay đổi suy nghĩ của con người về rác thải.
Giải pháp thay thế bền vững
Không chỉ dừng lại ở đó, từ các trang trại côn trùng, các khay chứa ấu trùng được vận chuyển đến một phòng thí nghiệm ở phía bên kia quốc đảo. Tại đó, những vật liệu sinh học chiết xuất từ ấu trùng, được sử dụng để sản xuất ra các chất có giá trị đối với công nghệ chế tạo thiết bị điện tử, dược phẩm hay mỹ phẩm…, chẳng hạn như chất chitosan và melanin dùng trong chế biến dược phẩm.
Một trong những vật liệu sinh học này là chitosan, một chất kháng khuẩn có đặc tính chống oxy hóa, được sử dụng trong mỹ phẩm và dược phẩm. Insectta đặt mục tiêu sản xuất khoảng 500 kg chitosan mỗi ngày và hiện hợp tác với Tập đoàn Spa Espirit, trụ sở đặt tại Singapore để sử dụng chitosan trong kem dưỡng ẩm.
Chitosan chiết xuất từ kén của ruồi lính đen. (Ảnh: CNN)
Ngoài ra, Insectta cũng đang hợp tác với thương hiệu mặt nạ Vi-Mask, với hy vọng sẽ sử dụng chitosan của ruồi lính đen để tạo một lớp kháng khuẩn trong các sản phẩm của hãng này. Hiện Vi-Mask sử dụng chitosan từ vỏ cua để làm lớp lót của mặt nạ. Công ty cho biết việc chuyển sang chitosan dựa trên côn trùng là một động thái thân thiện với môi trường vì chitosan của Insectta có nguồn gốc bền vững hơn.
Hiện tại, vỏ cua vẫn là một nguồn chính để chiết xuất chitosan - chất có thể thay thế chất làm đặc và chất bảo quản tổng hợp trong mỹ phẩm.
Tuy nhiên, việc khai thác chitosan từ động vật có vỏ cần dùng một lượng lớn nước và hóa chất. Chua Kai-Ning cho rằng, các kỹ thuật chiết xuất của Insectta cần ít hóa chất hơn, như natri hydroxit, so với các quy trình chiết xuất truyền thống. Điều đó khiến nó trở thành một giải pháp thay thế bền vững hơn.
Bên cạnh đó, thay vì điều hành các trang trại ruồi lính đen, Insectta có kế hoạch bán trứng cho các trang trại ruồi lính đen ở địa phương và thu thập kén từ các trang trại này để sau đó chiết xuất vật liệu sinh học.
Vì vậy, các nhà khoa học nhận định, thị trường vật liệu sinh học từ côn trùng sẽ phát triển khi các công ty tìm cách giảm tác động đến môi trường. "Có sự thay đổi trong nhận thức của người tiêu dùng và mọi người muốn có những sản phẩm bền vững. Chúng tôi có thể hỗ trợ điều đó bằng cách thay thế các sản phẩm tổng hợp bằng chitosan”.
