Từ rất lâu, nhựa đã được sử dụng trong mọi thứ, từ chai nước đến thiết bị y tế, vật liệu xây dựng đến quần áo; là thứ không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, chỉ có khoảng 9 phần trăm nhựa được tái chế và phần còn lại trở thành rác thải, gây ô nhiễm biển, đại dương, đất và thậm chí là không khí. Chỉ riêng năm 2024, thế giới đã tạo ra 400 triệu tấn rác thải nhựa. Trong khi nhiều sản phẩm nhựa không có khả năng tái sử dụng và tái chế, thì một số sản phẩm khác chỉ có thể được tái chế một hoặc hai lần. Nhựa cũng không thể phân hủy sinh học. Thay vì phân hủy, các vật liệu nhựa bị loại bỏ sẽ phân tách thành các hạt nhỏ, được gọi là vi nhựa, có thể gây độc cho con người và môi trường.
Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã và đang khai thác công nghệ hạt nhân để nghiên cứu, giải quyết cuộc khủng hoảng ô nhiễm nhựa. Sáng kiến NUTEC Plastics, được đưa ra vào năm 2021, giúp các quốc gia nghiên cứu các loại nhựa siêu nhỏ đã có trong biển và sử dụng các kỹ thuật hạt nhân để cải thiện quá trình tái chế, cuối cùng là giảm dòng chất thải nhựa chảy vào đại dương. Khoa học hạt nhân đưa ra các giải pháp sáng tạo để giải quyết ô nhiễm nhựa trong toàn bộ vòng đời của nó. Để giải quyết thách thức này, chúng ta cần hiểu nguyên nhân gốc rễ của nó. Nghiên cứu chỉ ra rằng khoảng 80 % ô nhiễm nhựa biển có nguồn gốc từ đất liền (phần còn lại đến từ các nguồn trên đại dương như lưới đánh cá, v.v.) khiến các biện pháp can thiệp trên đất liền đóng vai trò quan trọng hàng đầu.
IAEA sử dụng các công nghệ hạt nhân tiên tiến:
– Sử dụng bức xạ để tạo ra nhựa có nguồn gốc sinh học, cung cấp một giải pháp thay thế bền vững cho nhựa thông thường có nguồn gốc từ dầu mỏ. Nói một cách đơn giản, IAEA đang nghiên cứu các vật liệu mới vừa có thể phân hủy sinh học vừa dễ tái chế. Phương pháp tiếp cận này không chỉ giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch mà còn hỗ trợ nền kinh tế tuần hoàn bằng cách biến chất thải hữu cơ thành các nguồn tài nguyên có giá trị.
– Sử dụng công nghệ bức xạ để biến chất thải nhựa thành các sản phẩm bền hơn, chắc hơn và có giá trị cao hơn. Ví dụ, bức xạ có thể nâng cao hiệu suất của bê tông bằng cách thay thế một phần xi măng bằng nhựa tái chế. Các kỹ thuật hạt nhân đang cải thiện việc phân loại và tách polyme trong các luồng chất thải nhựa hỗn hợp. IAEA cũng đang khám phá cách nhiệt phân bằng bức xạ có thể chuyển đổi nhựa thành sáp, nhiên liệu và các chất phụ gia hóa học có giá trị khác.
Công nghệ hạt nhân không làm phát sinh tính phóng xạ khi cải thiện tái chế nhựa. Bức xạ được coi là một dạng ‘hóa học xanh’ vì nó cho phép chúng ta xử lý vật liệu mà không cần sử dụng hóa chất độc hại hoặc các điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cao hoặc áp suất cao. Khi chúng ta sử dụng bức xạ để tạo ra nhựa sinh học mới hoặc tái chế rác thải nhựa, quy trình này sạch sẽ, hiệu quả và thân thiện với môi trường. Và bản thân bức xạ không lưu lại trong vật liệu. Giống như khi bạn chụp X-quang răng, bức xạ đi qua nhưng không ở lại với bạn. Nguyên tắc tương tự cũng được áp dụng ở đây: vật liệu không phóng xạ sau khi xử lý và hoàn toàn an toàn khi sử dụng.
IAEA hợp tác với 52 quốc gia để triển khai các chương trình tái chế mới theo sáng kiến NUTEC. 09 quốc gia trong số đó là các quốc gia thí điểm, đánh dấu bước tiến lớn trong việc biến đổi mới thành hiện thực. Các quốc gia này đang tiến triển nhanh chóng theo thang Mức độ sẵn sàng công nghệ (TRL) – một khuôn khổ chín giai đoạn được công nhận trên toàn cầu theo dõi mức độ công nghệ từ khái niệm đến triển khai thương mại. Nhiều kết quả tại Indonesia và Philippines, vật liệu composite gỗ-nhựa đang được phát triển. Tại Malaysia, chất thải nhựa đang được chuyển đổi thành nhiên liệu. Tại Argentina, tà vẹt đường sắt bền được làm từ nhựa tái chế đang cho thấy hiệu suất mạnh mẽ trong các thử nghiệm ban đầu. Các dự án thí điểm này không chỉ là bằng chứng về khái niệm mà còn là bằng chứng về sự tiến bộ. Chúng tôi dự đoán một số công nghệ này sẽ đạt đến giai đoạn TRL cuối cùng và tiến tới triển khai toàn diện vào đầu năm tới.
Ngoài ra, IAEA cũng đang sử dụng các kỹ thuật hạt nhân và đồng vị để hiểu rõ hơn về tác động của vi nhựa đối với các sinh vật và đánh giá bất kỳ rủi ro ô nhiễm bổ sung nào từ các chất ô nhiễm liên quan. Điều này bao gồm việc sử dụng các chất đánh dấu phóng xạ trong các bể nuôi được kiểm soát để kiểm tra mức độ nhựa có thể bị ô nhiễm thêm và chuyển qua môi trường biển và lên chuỗi thức ăn. Nhựa tích tụ trong đại dương vì tốc độ phân hủy chậm của chúng. Vi nhựa, loại nhựa nhỏ hơn 5 mm, có nguồn gốc từ quá trình phong hóa và phân hủy các mảnh vụn nhựa lớn hơn, từ các viên nhựa được sử dụng trong sản xuất nhựa, từ các chất phụ gia trong các sản phẩm vệ sinh và chăm sóc cá nhân và từ quần áo tổng hợp. Do kích thước nhỏ, vi nhựa cũng có thể xâm nhập vào các cơ quan nội tạng, nơi chúng có khả năng trở thành vật trung gian truyền các chất gây ô nhiễm bám vào chúng. Những chất này có thể bao gồm các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy như polychlorinated biphenyls (PCB) cũng như các nguyên tố vi lượng như thủy ngân và chì. Nhựa và bất kỳ chất ô nhiễm nào tích tụ trên chúng đều có thể xâm nhập vào chuỗi thức ăn và được truyền sang con người thông qua việc tiêu thụ hải sản.
Để giúp đánh giá rủi ro và tăng cường các chương trình an toàn hải sản, các chuyên gia của IAEA đang tiến hành nghiên cứu bằng các kỹ thuật hạt nhân và đồng vị trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát để định lượng chính xác chuyển động, số phận và tác động của các hạt nhựa và các chất gây ô nhiễm hữu cơ và vô cơ liên quan đến một loạt các sinh vật thủy sinh như cá và hàu. Bằng cách sử dụng các chất đánh dấu như carbon-13 và carbon-14, các nhà nghiên cứu của IAEA có thể nghiên cứu cách các chất ô nhiễm như PCB ‘bám’ vào vi nhựa trong môi trường và liệu chúng có thể tách ra hoặc ‘tách ra’ khỏi những loại nhựa này khi được động vật biển ăn vào hay không. Các nhà nghiên cứu của IAEA cũng sẽ sử dụng chất đánh dấu để nghiên cứu chuyển động và số phận của vi nhựa trong động vật để hiểu cách chúng được hấp thụ thông qua hệ tiêu hóa hoặc qua mang tùy thuộc vào từng sinh vật cũng như liệu chúng có thể bị loại bỏ hay làm tắc nghẽn các cơ quan khác nhau hay không. Ví dụ, nếu nhựa tích tụ trong ruột, các sinh vật có thể có cảm giác no giả, điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến lượng chất dinh dưỡng hấp thụ của chúng. Thông tin này sẽ thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về vai trò của vi nhựa và các chất gây ô nhiễm liên quan trong các sinh vật biển quan trọng về mặt xã hội và thương mại, đồng thời giúp củng cố các chương trình an toàn hải sản của các quốc gia thành viên. Việc hiểu được mức độ vi nhựa có thể truyền các chất gây ô nhiễm nguy hiểm cho sinh vật biển là vấn đề đáng quan tâm trên toàn cầu, đặc biệt là đối với các quốc gia phụ thuộc vào nghề cá làm nguồn thực phẩm và thu nhập.
Từ khóa: công nghệ hạt nhân;
– CMD –
