Nữ giáo sư Susie Dai

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Missouri (Mỹ) do nữ giáo sư Susie Dai dẫn đầu mới đây đã thành công phát triển một chủng tảo biển đổi gen có khả năng “bắt giữ” và loại bỏ các hạt vi nhựa siêu nhỏ khỏi nguồn nước bị ô nhiễm, mở ra kỳ vọng cải thiện chất lượng nguồn nước và bảo vệ hệ sinh thái.

Theo nhóm nghiên cứu, vi nhựa hiện diện gần như khắp nơi trong môi trường, từ ao hồ, sông suối đến nước thải và thậm chí trong thực phẩm con người tiêu thụ. Thế nhưng các hệ thống xử lý nước thải hiện nay chủ yếu chỉ loại bỏ được những hạt nhựa lớn, trong khi các hạt vi nhựa kích thước cực nhỏ vẫn dễ dàng “lọt lưới”, đi vào nguồn nước sinh hoạt và gây nguy hại cho hệ sinh thái.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm của giáo sư Dai đã ứng dụng công nghệ biến đổi gen nhằm tạo ra loại tảo có khả năng sản sinh limonene, một hợp chất tự nhiên tạo mùi cam quýt. Do đặc tính quan trọng của limonene là kỵ nước, tương tự như vi nhựa, các hạt vi nhựa trong nước dễ dàng bám dính vào bề mặt tảo tạo thành những khối lớn, dần lắng xuống và có thể được tách ra khỏi nước một cách dễ dàng.

Ngoài khả năng “gom” vi nhựa, loại tảo này còn có khả năng phát triển tốt trong môi trường nước thải, hấp thụ các chất dinh dưỡng dư thừa và góp phần làm sạch nước trong quá trình sinh trưởng.

Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng hướng đến việc tái sử dụng lượng vi nhựa thu gom được để sản xuất các vật liệu hữu ích, như màng nhựa sinh học composite.

"Bằng cách loại bỏ hạt vi nhựa, làm sạch nước thải và cuối cùng sử dụng các hạt vi nhựa đã loại bỏ đó để tạo ra các sản phẩm nhựa sinh học hữu ích, chúng tôi đã có thể giải quyết ba vấn đề chỉ với một phương pháp”, bà cho biết.

Dù vẫn đang ở giai đoạn đầu, mục tiêu lâu dài của nghiên cứu là tích hợp công nghệ này vào các nhà máy xử lý nước thải hiện có. Nếu thành công, các đô thị có thể nâng cao hiệu quả làm sạch nguồn nước, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm và tận dụng chất thải để sản xuất vật liệu mới.

Hiện tại, nhóm của Giáo sư Dai đang nuôi cấy tảo trong các hệ thống phản ứng sinh học quy mô lớn. Một thiết bị dung tích 100 lít mang tên “Shrek” đã được đưa vào vận hành, không chỉ phục vụ nghiên cứu nước thải mà còn xử lý khí thải công nghiệp nhằm giảm ô nhiễm không khí.

Trong thời gian tới, các nhà khoa học dự kiến phát triển những hệ thống lớn hơn và có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Công nghệ này được kỳ vọng không chỉ giúp xử lý vi nhựa mà còn mở rộng sang loại bỏ nhiều dạng ô nhiễm môi trường khác, góp phần hướng tới một nền kinh tế tuần hoàn và phát triển bền vững.