Xuân Mai

Sâu sáp có khả năng phân hủy rác thải nhựa

Xuân Mai
25/07/2022 , 09:06
Sâu sáp có khả năng phân hủy rác thải nhựa

Theo một nhóm các nhà nghiên cứu từ Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Tây Ban Nha (CSIC), nước bọt của sâu sáp bao gồm các enzym có thể khởi động quá trình phân hủy nhựa.

Phát hiện này cung cấp một loạt các ứng dụng khả thi cho việc tái chế hoặc xử lý rác nhựa, đây là một vấn đề lớn của toàn cầu.

Nước bọt của sâu sáp

Một trong những lĩnh vực nghiên cứu có nhiều triển vọng và hứa hẹn là sự phân hủy sinh học của nhựa. Các vi sinh vật bao gồm vi khuẩn và nấm tham gia vào một quá trình được gọi là phân hủy sinh học. Tuy nhiên, người ta biết rằng chỉ có một số vi khuẩn có khả năng phân giải các phân tử nhựa tạo nên polyetylen. Vào năm 2017, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ban đầu rằng nhựa polyethylene, hiện đang được sử dụng rộng rãi, có thể bị phân hủy bởi loài sâu sáp (lepidopteran galleria mellonella). Họ phát hiện ra cơ chế của nó: Nước bọt của sâu bao gồm các enzym có thể nhanh chóng bắt đầu phân hủy nhựa ở nhiệt độ môi trường. Người đứng đầu của nghiên cứu - bà Federica Bertocchini (thuộc CSIC), cho biết các enzym nước bọt của sâu sáp là enzym đầu tiên và duy nhất được biết là có thể hòa tan nhựa polyetylen mà không cần xử lý trước.

Cận cảnh sâu sáp.

Cận cảnh sâu sáp.

Nhựa cần oxy để đi vào phân tử để phân hủy. Đây là giai đoạn ban đầu của quá trình oxy hóa, thường xảy ra bởi ánh nắng mặt trời hoặc nhiệt độ quá nóng. Ngoài ra, một “nút thắt cổ chai” trong quá trình này đã kìm hãm sự phân hủy của polyetylen, một trong những loại polyme “cứng đầu” nhất. Bởi vì điều này, nhựa phải mất vài tháng hoặc thậm chí nhiều năm để phân hủy trong một bầu không khí điển hình. Theo Bertocchini, nhóm nghiên cứu hiện đã xác định được các enzym trong nước bọt của sâu sáp chịu trách nhiệm thực hiện quá trình oxy hóa nhựa cần thiết. Bằng cách đó, họ có thể đẩy nhanh quá trình và tránh tắc nghẽn trong quá trình phân hủy nhựa.

Tốc độ xử lý nhựa nhanh chóng

Sau khi phát hiện ra rằng một số loài côn trùng thuộc bộ Lepidoptera và Coleoptera có thể phân hủy polyethylene và polystyrene cách đây vài năm, một lĩnh vực nghiên cứu mới đã được bắt đầu. Theo Bertocchini, nghiên cứu đã chỉ ra rằng ấu trùng sâu sáp có vẻ tiêu hóa nhựa nhanh nhất trong số các loài côn trùng trong phòng thí nghiệm. Những ấu trùng này có thể nhanh chóng oxy hóa và phân hủy các phân tử trong nhựa (chỉ sau một giờ tiếp xúc). Bà Bertocchini đã từng loại bỏ những con sâu ăn sáp ong khỏi tổ ong và cất tạm chúng trong một chiếc túi nhựa làm sẵn. Bà ngay lập tức thấy rằng những lỗ thủng trên những chiếc túi nhựa này đang dần trở nên nhiều hơn.

Sâu 'siêu năng lực' phân hủy rác thải nhựa ảnh 1

Sâu sáp có thể nhanh chóng phân hủy polyethylene thông qua nước bọt của nó.

Bà tuyên bố rằng một số nghiên cứu đã tập trung vào các vi sinh vật cư trú trong dạ dày của những con sâu này với giả thuyết rằng sâu sáp có thể tiêu thụ nhựa và sự phân hủy nhựa là kết quả của hoạt động trao đổi chất và tiêu hóa của chúng. Tuy nhiên, giả định này rất khó xảy ra, do đó, cuộc nghiên cứu ban đầu của các nhà khoa học CSIC tập trung vào các khoang miệng của sâu sáp. Các nhà nghiên cứu đã quan sát kỹ lưỡng hành vi của loài sâu sáp khi nó tiếp xúc với polyethylene và phát hiện ra rằng nước bọt của loài sâu này có chứa các enzym có thể dễ dàng hòa tan nhựa cứng. Theo bà Bertocchini, phân tử nhựa sẽ bị oxy hóa và hòa tan trong vòng vài giờ sau khi tiếp xúc với nước bọt của sâu sáp. Ngoài ra, dư lượng nhựa đã được nhìn thấy xuất hiện khi có nước bọt sâu như sáp.

Khả năng mở rộng quy mô

Phenol là những chất mà thực vật sử dụng để tự bảo vệ mình chống lại những kẻ thù có thể xảy ra như ấu trùng và côn trùng. Phenol mà thực vật sử dụng như một cơ chế phòng vệ có thể bị oxy hóa và trung hòa bởi côn trùng bằng cách sử dụng enzym phenol oxidase. Điều này cho phép côn trùng tiêu thụ thực vật một cách an toàn. Nhiều chất phụ gia nhựa có chứa phenol, làm tăng tính nhạy cảm của nhựa với enzym phenol oxidase và tạo ra các trường hợp cho quá trình oxy hóa và phân hủy nhựa. Theo các nhà khoa học, nước bọt của giun sáp có chứa các enzym mạnh tấn công các liên kết hóa học của nhựa theo cách tương tự như cách chúng tiêu hóa chất sáp phức tạp có trong tổ ong mà chúng thường tiêu thụ.

Sâu 'siêu năng lực' phân hủy rác thải nhựa ảnh 2

Sâu sáp có thể mở ra khả năng phân hủy rác thải nhựa nhanh chóng.

Nhà khoa học Paolo Bombelli thuộc Đại học Cambridge (Anh) tuyên bố rằng nếu một loại enzyme duy nhất phụ trách phản ứng hóa học này, thì công nghệ sinh học có thể được sử dụng để tái tạo nó trên quy mô lớn. Sau đó, các cơ sở tái chế có thể được sửa đổi để phân hủy sinh học bằng enzym. Để phân hủy nhựa trong môi trường, ông đề xuất thêm rằng một ngày nào đó, enzyme có thể được phun trực tiếp lên các bãi chôn lấp hoặc thậm chí tiêm vào thực vật biển. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng cần phải nghiên cứu thêm việc kết hợp sinh học côn trùng với công nghệ sinh học để đưa ra kết luận chính xác về tiềm năng của loài sâu sáp.

Nguồn: Giáo dục thời đại

0 Lượt thích
0 Bình luận
Minh  Châu
09/12/2022 , 08:30

Bang Maharashtra của Ấn Độ sửa đổi lệnh cấm nhựa sử dụng một lần

Bang Maharashtra đã sửa đổi lệnh cấm nhựa sử dụng một lần được ban hành năm 2018. Sửa đổi này được cho là để phù hợp với luật liên bang mới về nhựa của chính phủ Ấn Độ nhằm tạo điều kiện thuận lợi hơn cho các nhà sản xuất, chuỗi cung ứng và người sử dụng có liên quan tới nhựa trong kinh doanh, thương mại và tiêu dùng.

An Nhiên
30/11/2022 , 06:32

Braskem Brazil cân nhắc sản xuất nhựa 100% từ thực vật tại Nhật Bản

Công ty hóa chất Brazil Braskem đang xem xét kế hoạch sản xuất nhựa thực vật quy mô lớn đầu tiên ở Nhật Bản, một động thái có thể giúp cắt giảm một trong những nguồn phát thải carbon dioxide lớn nhất của đất nước.

Vy Nguyễn
18/11/2022 , 08:08

Australia cam kết tái chế 100% nhựa vào năm 2040

Bộ trưởng môi trường Úc, Tanya Plibersek đưa ra cam kết tái chế hoặc tái sử dụng 100% chất thải nhựa đồng thời việc ô nhiễm nhựa sẽ chấm dứt vào năm 2040.

Xuân Mai
17/11/2022 , 02:40

Xơ dừa và bã cà phê được dùng để sản xuất nhựa thân thiện với môi trường

Bạn sẽ nghĩ gì nếu uống cà phê từ một chiếc cốc làm từ bã cà phê? Sử dụng lược làm từ xơ dừa hay trồng một bông hoa xinh xắn trong thùng làm từ trấu?

Xuân Mai
27/10/2022 , 02:33

CO2 được sử dụng để chế tạo nhựa sinh học

Các nhà nghiên cứu Mỹ đã phát triển một cơ chế biến CO2 thành nhựa sinh học, có thể thay thế cho nhựa không phân hủy sinh học.

An Nhiên
28/09/2022 , 08:10

Giá naphtha châu Á giảm gần 50% trong 6 tháng

Giá naphtha đã giảm gần một nửa ở châu Á, kể từ tháng 3 năm nay trong bối cảnh chi phí dầu thô giảm và kinh tế Trung Quốc suy thoái.

Xuân Mai
23/09/2022 , 08:12

Sản xuất nhựa phân hủy sinh học PGA ở Trung Quốc

Vào ngày 20 tháng 9, nhật báo Khoa học và Công nghệ hàng ngày đã báo cáo rằng một doanh nghiệp hóa học Trung Quốc đã bắt đầu sản xuất polyglycolide (PGA), một hợp chất hóa học phân hủy sinh học với lượng khí thải CO2 giảm khoảng 65%.

Xuân Mai
14/09/2022 , 06:40

Ở Bắc Thái Bình Dương, Nhật Bản là quốc gia có nhiều rác nhựa nhất

Hơn 3/4 tổng số rác nhựa ở Thái Bình Dương, bao gồm cả lưới và dây nổi, được cho là do đánh bắt cá, theo kết quả một cuộc nghiên cứu về các mảnh vụn đại dương.

Công nghệ

Xem tất cả
Minh  Châu
13/12/2022 , 02:46

Hệ thống canh tác dựa trên AI của BASF, Đức tìm được chỗ đứng trong ngành trồng lúa Nhật

Tập đoàn hóa chất BASF của Đức đã giành được chỗ đứng tại thị trường trồng trọt lúa gạo Nhật Bản với một công cụ sử dụng trí tuệ nhân tạo để giúp những người nông dân lành nghề khắc phục được tình trạng thiếu lao động và tăng sản lượng lúa gạo.

An Nhiên
12/12/2022 , 04:11

Tầm quan trọng của các giải pháp đóng gói 3D do AI hỗ trợ trong các kho hàng

Với sự gia tăng liên tục của chi phí vận chuyển và bìa cứng, việc triển khai các giải pháp đóng gói 3D dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) đã trở nên phù hợp, mang tính thời sự và hợp lý hơn cho các quy trình kho hàng.

Minh  Châu
12/12/2022 , 02:38

Phần Lan: Phát minh mới về máy tính dựa trên ánh sáng

Một máy tính sử dụng ánh sáng thay vì điện để truyền và xử lý dữ liệu có thể thực hiện các tác vụ tương tự nhanh hơn và sử dụng ít năng lượng hơn máy tính truyền thống. Theo các nhà khoa học Phần Lan, loại máy tính này có thể thực hiện các phép tính nhanh hơn, sử dụng ít năng lượng hơn và ít không gian hơn.

Minh  Châu
09/12/2022 , 06:27

Hà Lan xem xét các hạn chế mới trong việc bán thiết bị sản xuất chip cho Trung Quốc

Chính phủ Hà Lan đang lên kế hoạch kiểm soát mới đối với việc xuất khẩu thiết bị sản xuất chip sang Trung Quốc. Các điều chỉnh các quy tắc thương mại mới của nước này được cho là ủng hộ những nỗ lực của Mỹ nhằm hạn chế khả năng tiếp cận công nghệ cao của Trung Quốc.

An Nhiên
09/12/2022 , 06:24

Trung Quốc vượt Mỹ về mật độ robot

Khoản đầu tư lớn của Trung Quốc vào robot công nghiệp đã đưa nước này vào vị trí top đầu về mật độ robot, lần đầu tiên vượt qua Hoa Kỳ. Số lượng robot công nghiệp đang hoạt động so với số lượng công nhân đạt 322 robot trên 10.000 nhân viên trong ngành sản xuất.

Minh  Châu
01/12/2022 , 03:05

Amazon ra mắt hệ thống robot có thể kết hợp với con người làm việc trong kho hàng

Amazon đã ra mắt một hệ thống robot thông minh mới để xử lý và phân loại các kiện hàng tại kho hàng của mình. Gã khổng lồ thương mại điện tử cho biết hệ thống robot mới được đặt tên Sparrow là hệ thống robot đầu tiên có thể phát hiện, lựa chọn và xử lý các kiện hàng riêng lẻ.

An Nhiên
28/11/2022 , 08:05

Honda phát triển robot hình người đưa vào ứng dụng thực tế

Nhà sản xuất ô tô Nhật Bản - Honda, đang đẩy mạnh quá trình hoàn thiện thế hệ robot avatar hình người để đưa vào thực tiễn, một dự án nhằm mở rộng phạm vi khả năng của con người hầu như không bị ràng buộc về thời gian và địa điểm.

Minh  Châu
28/11/2022 , 04:06

Mỹ cấm bán và nhập khẩu thiết bị từ Huawei và ZTE vì rủi ro an ninh quốc gia

Chính quyền Mỹ đã áp đặt lệnh cấm đối với thiết bị điện tử của Huawei Technologies Co và ZTE Corp, tiếp tục nỗ lực kéo dài nhiều năm nhằm hạn chế phạm vi tiếp cận của các công ty viễn thông Trung Quốc với các mạng viễn thông của nước này.