Thuỳ Linh ·
15 tuần trước
 4293

Chế tạo robot có thể phân hủy được các hạt vi nhựa

Với kích thước nhỏ gọn dễ phát tán, chỉ trong thời gian ngắn, vi nhựa đã có mặt khắp nơi gây ra tình trạng ô nhiễm vi nhựa ngày càng lan rộng.

Ô nhiễm rác thải nhựa đã trở thành vấn đề toàn cầu, đặc biệt là ở các nước châu Á, nơi việc xử lý và tái chế nhựa vẫn còn rất hạn chế. Sản phẩm nhựa hiện diện khắp nơi trong môi trường, rác thải và những mảnh nhựa nhỏ lại tràn ngập bên ngoài. Hạt vi nhựa với kích thước chưa đầy 5 mm rất khó thu gom và xử lý. Chúng có thể bám vào kim loại nặng và các chất ô nhiễm, gây hại cho con người và động vật nếu vô tình sử dụng.

Mới đây, chuyên gia Martin Pumera tại Trung tâm Robot nano Tiên tiến (Cộng hòa Czech) cùng đồng nghiệp đã phát triển robot siêu nhỏ có thể tự bơi, bám vào và phân hủy mảnh nhựa. Nghiên cứu này được đăng trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces.

Theo đó, nhóm nghiên cứu của Pumera muốn tạo ra vật xúc tác tự di chuyển nhờ ánh sáng mặt trời, có thể bám vào hạt vi nhựa và phân hủy chúng. Để biến đổi vật xúc tác thành robot tí hon hoạt động nhờ ánh sáng, họ tạo ra các hạt bismuth vanadate (hợp chất vô cơ có công thức BiVO4) hình ngôi sao rộng 4-8 micromet, sau đó phủ đều oxit sắt từ lên chúng. Robot tí hon có thể bơi dọc theo hệ thống kênh nước và tương tác với hạt vi nhựa.

chế tạo robot có thể phân huỷ hạt vi nhựa

Robot xúc tác tí hon sẽ mở đường cho việc phát triển các hệ thống thu giữ và phân hủy vi nhựa ở những nơi khó tiếp cận. (Ảnh minh họa)

 

Các nhà khoa học phát hiện rằng dưới ánh sáng có thể nhìn thấy được, robot tí hon bám chặt vào 4 loại nhựa thông dụng. Sau đó, họ chiếu sáng các mảnh nhựa được robot xúc tác bao phủ trong 7 ngày, tất cả ngâm trong dung dịch hydro peroxide loãng. Nhóm nghiên cứu nhận thấy mảnh nhựa giảm 3% trọng lượng, đồng thời kết cấu bề mặt chuyển từ nhẵn mịn sang rỗ, các phân tử và thành phần nhỏ của nhựa được tìm thấy trong phần dung dịch còn sót lại. Robot xúc tác tí hon sẽ mở đường cho việc phát triển các hệ thống thu giữ và phân hủy vi nhựa ở những nơi khó tiếp cận trong môi trường.

Để tiến hành nghiên cứu, nhóm chuyên gia đã nhận tài trợ từ Quỹ Phát triển Khu vực châu Âu (ERDF). 

Trước đây, các nhà nghiên cứu từng đề xuất một giải pháp loại bỏ nhựa ngoài môi trường tiêu tốn ít năng lượng, đó là sử dụng chất xúc tác. Chất xúc tác này dựa vào ánh sáng mặt trời để tạo ra những hợp chất dễ phản ứng và có thể phân hủy nhựa. Tuy nhiên, công đoạn cho chất xúc tác và các mảnh nhựa tiếp xúc với nhau rất khó, thường đòi hỏi phải xử lý trước hoặc dùng máy móc cồng kềnh, không dễ mở rộng quy mô.

Báo động tình trạng ô nhiễm vi nhựa

Một báo cáo của Tổ chức Bảo tồn thiên nhiên quốc tế (IUCN 2017) cho biết, ước tính lượng phát thải vi nhựa hàng năm có nguồn gốc từ hóa dầu vào môi trường tương đương khoảng 11,7 triệu tấn.

Trong đó, 3,2 triệu tấn nhựa từ các nguồn khác nhau đã ở dạng vi nhựa trước khi phát tán ra môi trường (được gọi là “vi nhựa sơ cấp”), cùng với 8 triệu tấn khác được tạo ra do sự phân rã của các mảnh nhựa lớn khác tồn tại trong môi trường.

Đồng thời, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) kêu gọi sự đánh giá chính xác hơn nữa về vi nhựa và kiểm soát vi nhựa nhằm đẩy lùi ô nhiễm nhựa. Trong một báo cáo về “Vi nhựa trong nước uống” được công bố bởi WHO năm 2019, các tác động lên sức khỏe con người do vi nhựa, các chất hóa học từ vòi nước và nước uống là không đáng kể, tuy nhiên các tác động gián tiếp lên con người từ các hệ sinh thái, chuỗi thức ăn bị ô nhiễm nhựa đáng báo động.

Chia sẻ về vấn đề này, bà Lê Kiều Thủy Chung, Khoa Kỹ thuật địa chất và dầu khí, Trường Đại học Bách khoa TP.HCM cho biết: “Theo nghiên cứu của trường, vi nhựa đã được tìm thấy trong các cơ quan khác nhau của các loài sinh thủy sinh ở Việt Nam, trong đó, cơ quan tiêu hóa và mang là nơi tích lũy phần lớn các vi nhựa. Mức độ ô nhiễm vi nhựa trong thủy sinh ở Việt Nam tương đối cao so với các sinh vật hai mảnh vỏ ở châu Âu hay một số loài cá ở vùng biển Địa Trung Hải”.

Ngoài ra, tác động của các hoạt động tại địa phương như: áp lực dân số cao, hoạt động sản xuất công nghiệp và quy trình xử lý nước thải dẫn đến sự tích lũy vi nhựa dạng sợi nhiều hơn so với dạng mảnh. Điều này dẫn đến việc lan truyền và tích lũy vi nhựa cũng như các chất ô nhiễm khác từ sinh vật bậc thấp đến sinh vật bậc cao, thậm chí là trong cơ thể con người thông qua chuỗi thức ăn.

Với kích thước nhỏ gọn dễ phát tán, chỉ trong thời gian ngắn, vi nhựa đã có mặt khắp nơi gây ra tình trạng ô nhiễm vi nhựa ngày càng lan rộng, ảnh hưởng tới môi trường sống. Kết quả nghiên cứu của Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam (Bộ TN&MT) cũng cho thấy, các loài sinh vật biển và chim biển thường ăn nhựa và vi nhựa do nhầm lẫn đó là thức ăn, lâu dần khi dạ dày không có chỗ chứa, chúng sẽ chết do trong bụng chứa đầy nhựa và vi nhựa.

Ông Trương Trần Nguyễn Sang, Trường Đại học Bách khoa TP.HCM cũng nhận định rằng, các sợi hoặc mảnh vi nhựa dẻo trong các bụi khí quyển ở TP.HCM được tìm thấy trong tất cả các mẫu. Dòng lắng đọng của vi nhựa thay đổi theo các xu hướng khác nhau tại mỗi địa điểm lấy mẫu trong một năm có thể liên quan đến các yếu tố như mật độ dân số, không gian chiếm dụng hoặc điều kiện thời tiết như lượng mưa và hướng gió.

Theo PGS.TS Nguyễn Huy Nga, nguyên Cục trưởng Cục Y tế dự phòng (Bộ Y tế) cho biết: "Các nhà khoa học đã phát hiện ra các hạt nhựa siêu nhỏ có thể xâm nhập vào mạch máu, hệ bạch huyết, thậm chí tới gan. Đã có tổng cộng 9 loại hạt nhựa được phát hiện trong cơ thể người. Phổ biến nhất là nhựa PP và nhựa PET thường thấy trong bao bì đồ ăn, thức uống. Điều đáng nói là cứ một hạt vi nhựa vỡ ra, nó sẽ sản sinh ra rất nhiều chất độc gây nguy hiểm trực tiếp đến sức khỏe con người. Khi đó, chúng ta có thể bị mất cân bằng hormone dẫn đến các căn bệnh về thần kinh, các bệnh hô hấp, ảnh hưởng đến cấu trúc não bộ, gây tăng động, suy yếu và biến đổi hệ miễn dịch cùng hàng loạt những nguy cơ khác".

 

Nguồn