VINACHEM

Polyuretan (PU) là một trong những loại chất dẻo gốc dầu được sử dụng rộng rãi nhưng đặc biệt khó tái chế hoặc phân hủy một cách an toàn.

Các nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz ở Leipzig (Đức) đã xác định được một loại vi khuẩn có thể phân hủy chất dẻo PU để tái chế sau này. Tiến sĩ Hermann J. Heipieper và đồng nghiệp trong nhóm nghiên cứu cho biết, vi khuẩn có thể sử dụng các thành phần hóa học của PU như nguồn cacbon, nitơ và năng lượng. Phát hiện này thể hiện một bước tiến quan trọng trong việc tái sử dụng các sản phẩm PU khó tái chế.

Năm 2015, riêng các sản phẩm PU đã chiếm 3,5 triệu tấn trong các chất dẻo được sản xuất tại châu Âu. PU được sử dụng trong mọi thứ, từ tủ lạnh, vật liệu xây dựng cho đến giày dép, đồ nội thất và nhiều ứng dụng khác, vì nó có nhiều đặc tính nổi bật như nhẹ, cách điện và mềm dẻo. Nhưng việc tái chế hoặc phân hủy PU rất khó và tốn nhiều năng lượng, vì đây là polyme nhiệt rắn, không tan chảy khi nung nóng. Chất dẻo PU chủ yếu được chôn lấp tại các bãi rác, tại đó nó thải ra một số hóa chất độc hại, trong đó có cả chất gây ung thư.

Các nhà khoa học Đức đã phân lập một loại vi khuẩn có tên là Pseudomonas sp.TDA1, tại một địa điểm có nhiều phế thải chất dẻo. Vi khuẩn này có triển vọng có thể phá vỡ một số liên kết hóa học tạo nên chất dẻo PU. Nhóm nghiên cứu đã phân tích gen để xác định cách thức vi khuẩn này phá vỡ chất dẻo PU, họ cũng có những phát hiện sơ bộ về các yếu tố giúp vi khuẩn chuyển hóa một số hợp chất hóa học trong chất dẻo thành năng lượng.

Tiến sĩ Hermann J. Heipieper cho biết, bước đầu tiên của bất kỳ nghiên cứu nào trong tương lai về Pseudomonas sp.TDA1 là xác định các gen mã hóa đối với enzym ngoại bào có khả năng phá vỡ một số hợp chất hóa học trong PU có nguồn gốc từ polyeste. Enzym ngoại bào là protein được tiết ra bên ngoài tế bào và gây ra phản ứng sinh hóa.

Theo tiến sĩ Christian Eberlein tại Trung tâm nghiên cứu Môi trường Helmoltz, chủng vi khuẩn đặc biệt này thuộc nhóm vi khuẩn nổi tiếng về khả năng chịu được các hợp chất hữu cơ độc hại và các dạng phức tạp khác.

Nghiên cứu này là một phần trong chương trình khoa học của Liên minh châu Âu với mục tiêu tìm kiếm các vi sinh vật hữu ích cho việc chuyển hóa chất dẻo gốc dầu thành chất dẻo có thể phân hủy hoàn toàn.

Ngoài PU, các nhà khoa học làm việc trong chương trình cũng đang thử nghiệm hiệu quả của vi khuẩn trong việc phân hủy chất dẻo PET thường sử dụng để sản xuất chai đựng nước.

Phạm Huệ

Theo ScienceDaily, 3/2020