Cuộc cách mạng vật liệu xanh thay thế hóa dầu

VTV.vn - Nhiều nhà khoa học và doanh nghiệp đang thử nghiệm những vật liệu mới làm từ nấm, rong biển hay rác hữu cơ với hy vọng giảm dần sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Từ quần áo, bao bì đến phân bón - dầu mỏ hiện diện gần như trong mọi ngóc ngách của đời sống hiện đại. Nhưng khi khủng hoảng năng lượng, khí hậu và ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng, nhiều nhà khoa học và doanh nghiệp đang thử nghiệm những vật liệu mới làm từ nấm, rong biển hay rác hữu cơ với hy vọng giảm dần sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Một cuộc cách mạng vật liệu xanh có thể đang âm thầm bắt đầu từ chính những thứ nhỏ bé quanh ta.

Phòng thí nghiệm của Đại học Harvard thử nghiệm dùng cây cỏ để thay thế sản phẩm hóa dầu. Ảnh: harvard.edu

Sự xuất hiện của vật liệu sinh học trong lĩnh vực thời trang

Trong nhiều thập niên, dầu mỏ không chỉ là nhiên liệu cho xe cộ hay nhà máy. Nó hiện diện trong gần như mọi thứ quanh con người: quần áo, bao bì, mỹ phẩm, đồ điện tử, phân bón, vật liệu xây dựng… Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), hóa dầu từ dầu khí hiện chiếm tới 90% nguyên liệu thô phục vụ đời sống hiện đại. Nhưng khi biến đổi khí hậu và các cuộc khủng hoảng năng lượng ngày càng gia tăng, nhiều nhà khoa học, nhà thiết kế và doanh nghiệp đang cố gắng trả lời một câu hỏi lớn: liệu con người có thể xây dựng một đời sống ít phụ thuộc dầu mỏ hơn?

Một chiếc áo làm từ sợi chuối. Một đôi giày sử dụng “da nấm”. Một loại bao bì có thể tan trong nước biển. Hay những vật liệu được tạo ra từ rong biển, vi khuẩn và rác thực phẩm thay vì dầu mỏ. Những ý tưởng từng mang màu sắc khoa học viễn tưởng ấy đang dần bước ra khỏi phòng thí nghiệm để trở thành lời hồi đáp cho một thế giới phụ thuộc quá sâu vào nhiên liệu hóa thạch.

Ít ai để ý rằng phần lớn quần áo hiện đại đều gắn với hóa dầu. Polyester, nylon hay elastane - những chất liệu phổ biến trong thời trang nhanh - đều được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch. Hiện nay, sợi tổng hợp chiếm khoảng 73% sản lượng dệt may toàn cầu.

Chính vì thế, ngành thời trang đang trở thành một trong những nơi thử nghiệm mạnh mẽ nhất cho các vật liệu thay thế. Một trong những hướng đi nổi bật là vật liệu sinh học từ nấm. Mylo - loại “da” được tạo từ hệ sợi nấm (mycelium) - đã được nhiều thương hiệu như Stella McCartney hay Adidas thử nghiệm trong các sản phẩm thời trang. Loại vật liệu này mềm, nhẹ, có thể phân hủy sinh học và không cần đến quy trình thuộc da gây ô nhiễm như da động vật truyền thống.

Bên cạnh nấm, các nhà nghiên cứu còn tạo ra sợi vải từ dứa, cam, chuối hay tảo biển. Piñatex - vật liệu làm từ sợi lá dứa - hiện được dùng để thay thế da trong giày dép và túi xách. Một số công ty của Nhật Bản và châu Âu cũng đang phát triển sợi từ tảo biển với kỳ vọng tạo ra loại vải vừa thân thiện môi trường vừa có khả năng phân hủy tự nhiên.

Điều đáng chú ý là nhiều loại vật liệu mới không chỉ góp phần giảm phát thải carbon mà còn thay đổi cách con người nghĩ về quần áo. Trong một thế giới quen với nhịp độ của “fast fashion”, những chất liệu sinh học này thường đi kèm triết lý sản xuất chậm hơn, bền hơn và ít tiêu thụ hơn.

Giầy làm từ nấm. Ảnh: Earth.com

Đại dương trở thành “nhà máy vật liệu” mới

Nếu dầu mỏ từng là nền tảng của ngành nhựa, thì tương lai của vật liệu đóng gói có thể lại đến từ… rong biển.

Trong những năm gần đây, nhiều startup trên thế giới bắt đầu phát triển nhựa sinh học từ rong biển, vi khuẩn hoặc rác hữu cơ. Công ty Uluu tại Australia tạo ra nhựa từ đường chiết xuất trong rong biển, trong khi nhiều nhóm nghiên cứu khác đang phát triển PHA - loại nhựa do vi khuẩn tạo ra khi “ăn” chất béo hoặc đường.

Khác với nhựa truyền thống tồn tại hàng trăm năm ngoài môi trường, những loại vật liệu này có thể phân hủy tự nhiên trong đất hoặc biển.

Điều thú vị là đại dương - nơi đang oằn mình vì ô nhiễm nhựa - giờ đây lại trở thành nguồn cảm hứng cho những giải pháp thay thế nhựa.

Một số nghiên cứu cho thấy chỉ cần khai thác một phần rất nhỏ lượng rong biển nâu toàn cầu cũng có thể tạo ra khối lượng vật liệu đủ lớn để thay thế đáng kể bao bì nhựa dùng một lần.

Không chỉ vậy, rong biển còn có tốc độ phát triển nhanh, không cần đất nông nghiệp hay nước ngọt để nuôi trồng. Điều này khiến nó trở thành ứng viên hấp dẫn trong bối cảnh tài nguyên ngày càng bị áp lực bởi biến đổi khí hậu.

Tại nhiều phòng thí nghiệm, các nhà khoa học cũng đang thử nghiệm bao bì từ vỏ chuối, bã cà phê, hạt olive hay rác thực phẩm. Những vật liệu từng bị xem là phế thải giờ đây lại trở thành nguồn nguyên liệu cho nền kinh tế tuần hoàn mới.

Vỏ hộp làm từ rong biển. Ảnh: Earth.com

Một nền nông nghiệp ít phụ thuộc nhiên liệu hóa thạch hơn

Không chỉ nhựa hay thời trang, nông nghiệp hiện đại cũng phụ thuộc sâu vào nhiên liệu hóa thạch.

Khoảng một nửa sản lượng lương thực toàn cầu hiện dựa vào phân đạm tổng hợp - loại phân bón được sản xuất bằng khí đốt thông qua quy trình Haber-Bosch. Quy trình này từng được xem là “phép màu” giúp nuôi sống dân số thế giới trong thế kỷ XX, nhưng đồng thời cũng tiêu tốn lượng lớn năng lượng hóa thạch.

Hiện nay, nhiều quốc gia đang thử nghiệm “phân bón xanh” sử dụng hydro tạo ra từ năng lượng tái tạo thay vì khí đốt tự nhiên. Một số nhà máy có thể chuyển đổi từng phần sang hydro xanh mà không cần thay đổi toàn bộ hệ thống.

Song song với đó là các hướng tiếp cận khác như nông nghiệp tuần hoàn, tận dụng chất thải hữu cơ hay tối ưu hóa lượng phân bón sử dụng.

Theo nhiều chuyên gia, vấn đề không chỉ nằm ở việc tìm nguyên liệu mới, mà còn ở cách con người sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn. Hiện nay, một lượng lớn phân bón vẫn bị thất thoát ra môi trường thay vì được cây trồng hấp thụ.

Trong bối cảnh khí hậu cực đoan ngày càng ảnh hưởng đến an ninh lương thực, những giải pháp như vậy được xem là bước chuyển cần thiết để xây dựng nền nông nghiệp bền vững hơn.

Túi xách da làm từ nấm. Ảnh: Earth.com

Sử dụng ít hơn, bền hơn và chậm hơn

Dẫu vậy, nhiều chuyên gia cho rằng cuộc chuyển đổi này sẽ không thể thành công nếu con người vẫn giữ nguyên mô hình tiêu dùng hiện tại.

Một chiếc túi sinh học hay một chiếc áo làm từ nấm sẽ không tạo ra khác biệt lớn nếu thế giới tiếp tục sản xuất và tiêu thụ với quy mô khổng lồ như hiện nay.

Trong ngành thời trang, số lượng quần áo được sản xuất mỗi năm đã tăng gấp đôi chỉ trong khoảng hai thập niên. Nhiều món đồ bị bỏ đi chỉ sau vài lần mặc. Tương tự, ngành bao bì vẫn tạo ra hàng triệu tấn nhựa dùng một lần mỗi năm.

“Chúng ta không thể tái chế để thoát khỏi một cuộc khủng hoảng do sản xuất quá mức gây ra” - nhiều nhà hoạt động môi trường nhận định.

Có lẽ vì thế, tương lai hậu dầu mỏ không chỉ là câu chuyện của công nghệ vật liệu mới, mà còn là sự thay đổi trong lối sống: sử dụng ít hơn, bền hơn và chậm hơn.

Nguồn: https://vtv.vn/cuoc-cach-mang-vat-lieu-xanh-thay-the-hoa-dau-100260527153835355.htm