Ánh sáng mặt trời phá vỡ Polystyrene nhanh hơn dự kiến

Một số loại nhựa nhất định bị phân hủy dưới ánh sáng mặt trời

Một nghiên cứu được công bố bởi các nhà nghiên cứu từ Viện Hải dương học Woods Hole (WHOI) cho thấy polystyrene, một trong những loại nhựa phổ biến nhất trên thế giới, có thể bị phân hủy bởi ánh sáng mặt trời trong nhiều thập kỷ hoặc thế kỷ, thay vì hàng nghìn năm trước. Nghiên cứu này gần đây đã được công bố trên tạp chí Thư từ Khoa học và Công nghệ Môi trường.

Polystyrene đã được phát hiện thường xuyên trong các đại dương trên thế giới kể từ những năm 1970. Ý tưởng cho rằng ánh sáng mặt trời làm phân hủy nhựa không phải là mới, Ward nói: “Chỉ cần nhìn vào đồ chơi bằng nhựa, ghế đá công viên hoặc ghế tắm nắng có thể bị ánh nắng mặt trời tẩy trắng nhanh chóng”. Nghiên cứu mới cho thấy ánh sáng mặt trời không chỉ có thể làm phân hủy nhựa về mặt vật lý mà còn có thể phân hủy chúng về mặt hóa học thành các cacbon hữu cơ hòa tan và các vết cacbon đioxit ở mức quá thấp để ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu. Một khi nhựa trải qua quá trình biến đổi này, hình dạng ban đầu của nó sẽ biến mất khỏi môi trường, tạo ra các sản phẩm phụ hoàn toàn mới mà mắt thường không thể nhìn thấy được. Câu hỏi về cách thức chuyển đổi này diễn ra sẽ là một phần quan trọng trong việc ước tính lượng nhựa thực sự có trong môi trường.

"Hiện tại, các nhà hoạch định chính sách thường tin rằng Polystyrene sẽ tồn tại mãi mãi trong môi trường”, Collin Ward, nhà hóa học biển tại WHOI và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết. “Đó là một phần lý do biện minh cho việc cấm chúng theo chính sách.” Một trong những động lực của chúng tôi cho nghiên cứu này là tìm hiểu xem liệu polystyrene có thực sự tồn tại mãi mãi hay không. "Chúng tôi không nói rằng ô nhiễm nhựa không xấu, chỉ nói rằng sự tồn tại của polystyrene trong Môi trường có thể ngắn hơn và có lẽ phức tạp hơn những gì chúng ta hiểu cho đến nay, và nguy cơ thiệt hại môi trường trong nhiều thập kỷ vẫn còn đó."

Những ước tính trước đây về tốc độ hòa tan của polystyrene dựa trên một loạt giả định khác, Ward giải thích. Các nghiên cứu trước đây tập trung chủ yếu vào vai trò của vi khuẩn trong quá trình phân hủy hơn là các yếu tố khác như ánh sáng mặt trời. Điều đó không có gì đáng ngạc nhiên, Chris Reddy, nhà hóa học biển của WHO và đồng tác giả của nghiên cứu hiện tại cho biết thêm. Nhựa chỉ là một dạng khác của carbon hữu cơ và vi khuẩn có thể sẽ "ăn" nó - nhưng nó cảnh báo rằng vi khuẩn cũng rất thông minh và có tính chọn lọc. Cấu trúc hóa học của polystyrene rất phức tạp và cồng kềnh.

"Mặc dù cấu trúc của polystyrene là mục tiêu khó khăn đối với vi khuẩn nhưng nó có hình dạng và kích thước hoàn hảo để bắt giữ một số chất nhất định. tần số của ánh sáng mặt trời," Ward cho biết thêm. Sự hấp thụ năng lượng này có thể phá vỡ các liên kết carbon.

Trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm năm mẫu polystyrene khác nhau có bán trên thị trường. Họ nhúng từng mẫu vào hộp thủy tinh kín bằng nước và cho chúng tiếp xúc với thiết bị mô phỏng năng lượng mặt trời, một loại đèn mô phỏng tần số của ánh sáng mặt trời. Sau đó, các nhà khoa học thu thập CO2 và các hợp chất hòa tan trong nước.

Với nhiều công cụ hóa học, bao gồm cả máy quang phổ khối, Ward và các đồng nghiệp đã theo dõi nguồn gốc của carbon nguyên tử có trong cả CO2 và nước lọc. Ward cho biết: "Chúng tôi đã sử dụng một số phương pháp để làm điều này và tất cả đều cho cùng một kết quả: ánh sáng mặt trời có thể biến polystyrene thành CO2, nhưng chúng tôi cần nghiên cứu thêm để hiểu điều gì xảy ra với các sản phẩm khác hòa tan trong nước".

Nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các chất phụ gia cho polystyrene, có thể xác định màu sắc, tính linh hoạt và các tính chất vật lý khác của nó, đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy. Reddy cho biết: “Các chất phụ gia khác nhau dường như hấp thụ các tần số ánh sáng mặt trời khác nhau, điều này ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy nhựa”.