Nhà khoa học “khùng” ép vi sinh vật “ăn” nhựa

Khi chuỗi cà phê Starbucks đặt hàng lô ống hút nhựa đầu tiên vào tháng 4/2018, ông chủ của Minima Technology mới thở phào.

Hơn 20 năm bỏ công sức và tiền của để phát triển loại nhựa sinh học có khả năng phân huỷ trong tự nhiên, giờ mới được đền đáp. Từ ý tưởng khùng đến dự án khủng, là câu chuyện của nhà khoa học – doanh nhân Huang Chien-ming ở Đài Loan.

Seattle là thành phố đầu tiên trên thế giới ra lệnh cấm các loại ống hút nhựa không thể phân huỷ. Ba tháng trước khi lệnh cấm có hiệu lực, Starbucks và các cửa hàng kinh doanh thức uống ở đây chạy đôn đáo để tìm giải pháp. Minima Technology của ông Huang Chien-ming được để ý, bởi quy trình sản xuất và vận chuyển thân thiện môi trường. Hãng đã chọn đóng container và gửi đường biển 50 tấn nguyên liệu thô nhựa phân huỷ sinh học đến một nhà máy ống hút ở Seattle. Số nguyên liệu này tương đương 50 triệu ống hút.

Ý tưởng thất bại

Năm 1985, ông Huang đang theo đuổi luận án thạc sĩ nhựa sinh học ở đại học Quốc gia Thành Công (NCKU), sau khi học xong cử nhân. Chàng trai trẻ lúc đó hy vọng sẽ huấn luyện được dòng vi sinh vật có thể tiêu huỷ được rác nhựa. Huang thật sự thất vọng. “Không có dòng vi sinh vật nào nghe lời tôi cả. Có lúc tôi từng nghĩ thay đổi cấu trúc gene của vi sinh vật để chúng tiêu hoá nhựa. Nhưng trên thực tế, hoá học và sinh học là hai thế giới hoàn toàn khác biệt”, ông kể về ý tưởng mọi người xem là không bình thường đó.

Cuối cùng, Huang cũng nhận bằng thạc sĩ, nhưng thử nghiệm của kỹ sư trẻ xem như thất bại.

Huang học lên tiến sĩ cùng ngành ở NCKU, đi dạy ở nhiều đại học và tiếp tục nghiên cứu về vật liệu nhựa và công nghệ chế biến nhựa. Thu nhập khá tốt, bởi lúc đó kinh tế Đài Loan bùng nổ, ngành nhựa chạy hối hả để đáp ứng nhu cầu.

Năm 1998, Huang được bổ nhiệm làm giám đốc trung tâm Phát triển công nghiệp nhựa, một cơ quan nghiên cứu phi lợi nhuận do chính phủ và ngành nhựa Đài Loan tài trợ, nhằm giúp các công ty nhựa tìm ra con đường phát triển mới. Lúc đó, nhận thức về tổn hại của nhựa không phân huỷ đối với môi trường chỉ mới chớm nở. Thế giới bắt đầu tìm các loại vật liệu thay thế và các loại nhựa có thể phân huỷ trong tự nhiên.

Đốt tiền để “dụ” vi sinh vật ăn nhựa

Huang nhớ đến luận án thạc sĩ của mình. Tuy nhiên, lần này ông quyết định ép buộc các vi sinh vật “ăn” nhựa. “Hàng trăm triệu năm trước, dầu thô là phức hợp chủ yếu gồm carbon, nước và oxygen – đều là thứ vi sinh vật thích ăn. Tại sao không nghĩ đến loại nhựa từ ngành công nghiệp hoá dầu truyền thống mà vi sinh vật rất háo ăn”, Huang nghĩ trong đầu.

Các nghiên cứu và phương pháp tương tự được thử nghiệm nhiều nơi trên thế giới, bao gồm trong lĩnh vực nhựa phân huỷ sinh học và nhựa có nguyên liệu sinh học. Loại đầu có nguồn gốc từ hoá dầu hoặc các loại nguyên liệu sinh học như lúa gạo, có thể phân huỷ. Loại sau hoàn toàn từ nguyên liệu sinh học. Nhựa polylactic acid (PLA) chế từ đường bắp lên men, là loại nhựa có nguyên liệu sinh học phổ biến nhất hiện nay.

Huang dồn sức nghiên cứu, bởi thấy được tương lai của ngành, nhưng thời điểm vẫn chưa thích hợp. Ông hợp tác với các nhà cung ứng thực phẩm và các nhà sản xuất nhựa tại Đài Loan, để phát triển nhựa phân huỷ sinh học. Nhưng kết quả rất hạn chế.

Huang quyết định tự làm một mình. Công ty Minima Technology được thành lập ở thành phố Đài Trung, nhưng vấn đề rất lớn nảy sinh: nhận thức về các loại vật liệu thân thiện môi trường hầu như không tồn tại.

“Trong mười năm đầu, năm nào chúng tôi cũng lỗ, vì đầu tư ngành này như đốt tiền. Tôi mời bạn bè mua cổ phần của công ty. Có tiền mới làm tiếp”, Huang kể.

Ban đầu Huang sở hữu trên 90% cổ phần của công ty, nhưng bán dần để có tiền nuôi dự án. Hiện ông chỉ giữ 10% cổ phẩn của Minima Technology.

Bước ngoặt: Olympic mùa đông 2010

Olympic mùa đông 2010 tổ chức ở Vancouver quyết tâm trở thành kỳ đại hội thể thao thân thiện môi trường với quy định: tất cả các loại vật dụng trên bàn ăn sử dụng tại đại hội phải làm bằng vật liệu phân huỷ sinh học.

Tuy nhiên, các loại đồ dùng ở Olympic Vancouver vấp phải vấn đề trầm kha. Đó là nhà sản xuất chỉ hoà tinh bột vào đồ dùng nhựa, vi sinh vật ăn tinh bột, rác nhựa vẫn tồn tại. Các quan chức Vancouver hối hả tìm nhà cung ứng thay thế, và họ đặt vấn đề với Minima, bởi công ty có chứng nhận quốc tế và có năng lực sản xuất. Theo các quy định của Olympic, chỉ duy nhất nhà tài trợ chính thức mới có quyền xuất hiện ở các địa điểm tổ chức kỳ đại hội. Thời gian quá gấp, mọi người không buồn áp dụng quy định với Minima.

Báo chí Canada săn đón Huang và các sản phẩm của Minima nồng nhiệt. Các đơn hàng từ nước ngoài đổ về Đài Trung dồn dập sau đó.

Huang đứng ra kêu gọi thành lập hiệp hội Polymer phân huỷ tự nhiên (EBPA), nhưng không vị giám đốc công ty nhựa nào muốn làm chủ tịch. Thế là Huang có thêm chức danh mới.

Hoàn thiện công nghệ

Các nghiên cứu của ngành hoá dầu chỉ ra rằng, vi sinh vật sẽ tiêu hoá và phân huỷ một vài loại nhựa, như: PBS hay PBAT. Nhưng dễ bị phân huỷ cũng là yếu điểm chết người của các loại nguyên liệu này. “Không ai muốn mua sản phẩm sẽ bị biến chất sau một năm”, David Huang, giám đốc của dự án tăng cường giá trị của ngành hoá dầu, thuộc bộ Kinh tế của Đài Loan, nhận xét.

Vì thế, ngành nhựa tập trung sản xuất các loại nhựa nhẹ hơn, dẻo dai và tồn tại lâu dài hơn với thời gian, gồm năm loại chính: PE, PVC, PP, PS và ABS. Và đó là tổn thất môi trường phải gánh!

Nhưng nhận thức và thói quen tiêu dùng rồi cũng thay đổi. Năm 2015, hình ảnh một con rùa biển bị một ống hút xuyên mũi, đã làm nhu cầu nhựa PBS và PBAT gia tăng. Công nghệ nhựa PLA cũng hoàn thiện dần ở nhiều nơi, nhưng Huang vẫn chứng minh được ông là một nghệ sĩ tài hoa bậc nhất, khi phối hợp và biến hoá vật liệu.

Ngành nhựa sinh học đã chạm cột mốc kỷ lục 1,1 tỷ USD trong năm 2018, dự kiến sẽ đạt 1,7 tỷ USD vào năm 2023. Nhận vốn của nhiều tập đoàn và quỹ đầu tư, Minima Technology giờ mở văn phòng và chi nhánh ở Hong Kong, Thái Lan, Nhật Bản và Úc. Đơn hàng từ các tập đoàn hàng tiêu dùng và thương hiệu lớn trên toàn cầu đổ về.

Starbucks đặt hàng ly trong suốt, McDonald’s mua loại tô đựng salad bằng nhựa PLA của Minima… Nhựa sinh học của ông Huang còn được hãng Apple, siêu thị Costco và nhiều đại công ty của Hoa Kỳ sử dụng. Nhưng Huang nói rằng, đây chỉ là sản phẩm thế hệ thứ hai của ngành công nghiệp nhựa phân huỷ sinh học. “Công nghệ nhựa PLA vẫn cần phải được hoàn thiện”, ông nói trong email.

Theo Thế Giới Hội Nhập