Phương Pháp Xử Lý Rác Thải Mới: Ấu Trùng Sâu Ăn Nhựa

Khoảng cuối tháng 04/2017, nhóm nghiên cứu tại Châu Âu đã nhận thấy rằng ấu trùng của những côn trùng thông thường có khả năng bẽ gãy cấu trúc phân tử nhựa trong các túi nilon cũng như các sản phẩm được sản xuất bằng polyethylene khác. Loài sâu ăn nhựa có thể sẽ giúp phát triển một quá trình xử lý rác thải nhựa riêng biệt, sử dụng những loại hóa chất thiên nhiên thân thiện với môi trường.

Theo đó, những người nuôi ong có lẽ đã không còn xa lạ với ấu trùng của loài bướm Galleria Mellonella, hay còn được gọi là bướm sáp (wax moth). Loài côn trùng này đẻ trứng vào trong tổ ong, ấu trùng sau khi thoát khỏi vỏ trứng sẽ ăn sáp ong để phát triển, nên chúng được gọi là bướm sáp. Tuy nhiên, ngoài khả năng phá hoại sáp ong, theo nghiên cứu được đăng tải trên Current Biology, những con sâu bướm có thể phá được cả cấu trúc của nhựa. Điều này không phải là ngẫu nhiên, vì quá trình hóa học để tiêu hóa sáp ong và nhựa đều như nhau.

Phát hiện mới đã làm các nhà nghiên cứu vô cùng hứng thú, trong tương lai, họ có thể dựa vào nó để phát triển công nghệ sinh học xử lý được rác thải nhựa đang tràn ngập bề mặt Trái Đất. Federica Bertocchini, đồng tác giả nghiên cứu từ Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Tây Ban Nha, vốn là một người nuôi ong nghiệp dư. Khi cô gỡ những con ấu trùng bướm sáp ra khỏi tổ ong mật, cô nhận thấy rằng những túi nilon mà cô dùng để đựng những con ấu trùng phá hoại kia thủng lỗ chỗ chỉ sau có một giờ. Nhận thấy điều khác lạ và tiềm năng cho một khám phá mới, cô đã cùng nhà hóa sinh Paolo Bombellie từ Đại học Cambridge nghiên cứu.

Trong các thử nghiệm, hai nhà nghiên cứu đã dùng 100 con ấu trùng sâu bướm cho vào một túi nilon lấy ở một siêu thị. Chỉ sau 40 phút, túi bắt đầu bị thủng lỗ và sau 12 giờ, những con ấu trùng đã ăn được 92 miligam túi nhựa. Tốc độ này nhanh hơn hẳn loài vi khuẩn ăn nhựa được phát hiện năm 2016, với tốc độ chỉ 0.13 miligam/ngày.

Trong những thử nghiệm tiếp theo, những con ấu trùng được nghiền ra thành một loại keo và bôi lên nhựa. Những chiếc túi nilon cũng bị phân hủy theo một cách tương tự như khi bị ăn, có thể thấy rằng bản thân con ấu trùng chứa một chất hóa học để tiêu hóa được nhựa. Bertocchini và Bombelli đã đăng tải báo cáo khoa học trên Current Biology.

Bombelli công bố: “Nếu chỉ có một enzyme gây nên quá trình phản ứng hóa học, việc sản xuất với quy mô lớn với các phương thức công nghệ sinh học hiện nay là hoàn toàn khả thi. Khám phá mới sẽ là một công cụ cực kì quan trọng trong việc loại bỏ rác thải nhựa đang tràn ngập các vùng đất và các đại dương”.

Con số rác thải nhựa đang là bài toán đau đầu. Có khoảng 80 triệu tấn polyethylene được sản xuất mỗi năm, và mỗi đơn vị nhựa trong số đó lại mất cả trăm năm mới có thể được phân hủy hết theo cách tự nhiên. Việc đốt nhựa không thực sự tối ưu vì nó vẫn tạo ra khí thải ô nhiễm và độc hại. Các nhà khoa học vẫn đang tìm những cách phân hủy nhựa sinh học để cứu lấy Trái đất.

Ấu trùng của loài bướm sáp sẽ được tiếp tục nghiên cứu và cũng cần có một phương pháp sản xuất hàng loạt với quy mô công nghiệp để có thể xử lý con số 80 triệu tấn polyethylene.