Sử dụng nấm để phân hủy, khử độc nhiều loại phế liệu
Công ty Công nghệ sinh học Mycocycle đã phát triển được một quy trình dùng nấm để phân hủy, khử độc nhiều loại phế liệu rồi tạo ra vật liệu thô có thể tái tạo.
Rác thải từ ngành xây dựng và phá dỡ công trình luôn là vấn đề gây đau đầu cho các nhà môi trường và giới chức trách. Trên thế giới có khoảng 2 tỷ tấn chất thải phát sinh mỗi năm và ngành xây dựng tạo ra nhiều nhất. Ước tính vào năm 2025, ngành xây dựng sẽ thải ra 548 triệu tấn chất thải trên toàn cầu. Không chỉ chiếm chỗ trong các bãi chôn rác, chất thải xây dựng còn có thể rò rỉ độc tố gây ô nhiễm không khí, nước và đất. Tình hình này đòi hỏi những biện pháp hiệu quả ngoài cách đốt hay đẩy chất thải sang các khu vực khác trên thế giới như thường được dùng hiện nay.
Vấn đề nan giải như vậy hóa ra lại có thể giải quyết nhờ một loài sinh vật nhỏ bé nhưng có sức sống mạnh mẽ: cây nấm.
Joanne Rodriguez, nhà sáng lập kiêm CEO của Công ty Mycocycle, cho biết bà lấy cảm hứng cho việc dùng nấm làm vũ khí xử lý chất thải từ thiên nhiên: khi lá khô rụng xuống và thân cây gỗ đổ rạp, chúng sẽ được phân hủy hoàn toàn nhờ côn trùng, vi sinh và nấm. Và từ đây, những thế hệ thực vật mới sẽ nhanh chóng mọc lên.
Khác với chu trình tự nhiên, những cây nấm được Công ty Mycocycle lựa chọn cần có khả năng phân hủy vật liệu sản xuất bằng dầu và khí đốt. Họ đã dùng chọn lọc tự nhiên để tìm ra những đối tượng phù hợp nhất cho công việc này, chứ không dùng cách biến đổi gene các chủng. Và ứng cử viên sáng giá được chọn là nhóm nấm mục trắng, nó có thể phá vỡ và khử độc nhiều phế liệu xây dựng, bao gồm: tấm lợp nhựa đường, tấm cách nhiệt, ván thạch cao, sợi và các vật liệu xây dựng khó tái chế khác do chứa các hóa chất có nguồn gốc từ dầu mỏ như hydrocarbon nặng hoặc chất làm dẻo. Ngoài ra, nó còn có thể xử lý giấy, cao su và nylon.
Rodriguez cho biết: “Chúng tôi sẵn sàng tận dụng nấm, nhà tái chế của hành tinh, trong các lĩnh vực rác thải và phế liệu xây dựng nhằm giảm thiểu lượng khí thải ở hai trong số những ngành gây ô nhiễm nặng nhất, đồng thời biến rác thành tài nguyên”.
Phương pháp xử lý của Mycocycle gồm ba giai đoạn: trộn nấm nuôi trong phòng thí nghiệm với vật liệu thải nghiền nhỏ, để cho nấm ủ và phát triển trong vòng 7-14 ngày. Khi nấm bắt đầu hoạt động, chúng vươn sợi nấm giống như rễ bao phủ chằng chịt chất thải hữu cơ rồi phân hủy chúng. Tuy trông sợi nấm giống rễ cây thật, nhưng chúng không được làm từ cellulose giống như sợi của thực vật. Thực chất, chúng cấu thành từ chitin, chất mà loài côn trùng sử dụng để tạo nên bộ xương ngoài của chúng. Khi sợi nấm tiếp xúc với phân tử gốc carbon, chúng sẽ phá vỡ vật liệu, sử dụng nguồn thức ăn để phát triển và vươn xa phạm vi tiếp cận.
Trong một cuộc trình diễn thương mại gần đây, công ty này đã trồng nấm trên vách thạch cao phế liệu còn sót lại sau quá trình xây dựng trung tâm dữ liệu Meta. Mycocycle đã giao bộ xử lý sinh học của mình cho một công ty xử lý rác thải gần đó. Công ty này sẽ nghiền nát vách thạch cao và đổ nó vào bộ xử lý cùng với nấm của Mycocycle. Sau đó, bộ xử lý sinh học duy trì nhiệt độ tối ưu của nấm từ 15o-27oC trong khoảng hai tuần. Khi chu trình hoàn tất, Mycocycle sẽ tiêu diệt nấm để đảm bảo nó không tiếp tục phát triển. Quy trình này có thể giảm tới 98% độc tính của rác thải và biến chúng thành vật liệu composite mới. Vật liệu thu được có thể sử dụng trong nhiều loại sản phẩm, bao gồm vật liệu cách nhiệt, gạch tiêu âm, sàn nhà và chất độn để tăng cường đặc tính cho bê tông. (Vật liệu tái chế từ dự án Meta sẽ trở thành chất độn vì nấm chỉ có thể tiêu thụ lớp giấy bao phủ vách thạch cao chứ không “ăn” được thạch cao.)
Rodriguez cho biết quy trình nêu trên có thể giúp ngành xây dựng chuyển sang nền tảng tuần hoàn hơn, khi rác thải không phải chuyển về bãi chôn lấp hay đem đốt nữa mà được tái chế một cách hiệu quả và tạo ra giá trị. Mục tiêu của Mycocycle trong vòng 5 năm tới là có thể xử lý được 1,5 triệu tấn phế liệu mỗi năm và “chẳng thiếu nguyên liệu để chúng tôi xử lý”. Công ty này cho biết mỗi năm chỉ riêng ở Mỹ đã có hơn 13 triệu tấn chất thải từ vách thạch cao, cùng với 12 triệu tấn chất thải từ tấm lợp nhựa đường.
Kể từ khi thành lập vào năm 2018, Mycocycle đã xử lý được 5 tấn phế liệu thông qua các chương trình thử nghiệm được trả phí, cũng như hợp tác với các chủ sở hữu tòa nhà, nhà thầu như Meta và Lendlease. Những doanh nghiệp này đang tập trung vào việc giảm lượng khí thải phạm vi ba và đổi mới trong ngành của họ.
Vào năm 2022, Mycocycle là thành viên của chương trình Tăng tốc tuần hoàn/ Diễn đàn kinh tế thế giới. Công ty này là một trong 17 doanh nghiệp trên toàn thế giới được trao học bổng hỗ trợ tài chính trong hai năm, thông qua Chương trình doanh nhân đổi mới của Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonnethuộc Bộ Năng lượng Mỹ. Nhờ chương trình, Mycocycle được học hỏi để nâng cao các giải pháp xử lý chất thải cao su trên quy mô lớn.
Hiện nay, công ty này đang nỗ lực hoàn thiện quy trình tái chế cao su vụn, chất thải từ lốp xe ô tô cũ. Nấm không tiêu hóa được tất cả cao su mà bao bọc nó trong mạng lưới sợi nấm. Sau đó, Mycocycle có thể xử lý chúng một lần nữa khi nấm hết vòng đời. Đây là một thị trường tiềm năng khổng lồ, khi mỗi năm nước Mỹ sản xuất ra khoảng 280 triệu chiếc lốp xe.
Để tiếp tục nỗ lực nghiên cứu và phát triển cùng thương mại hóa, công ty này đã huy động được 3,6 triệu USD trong vòng hạt giống tiếp theo. Vòng gọi vốn này do Công ty Closed Loop Partners dẫn đầu, gồm các khoản đầu tư từ Quỹ phát minh Illinois, Quỹ thăm dò lợi ích Telus và Liên doanh Mỹ. Vào năm ngoái, công ty này đã huy động được tổng cộng 2,2 triệu USD tiền tài trợ, nâng tổng số tiền huy động được lên 3,7 triệu USD.
Rodriguez cho biết Mycocycle sẽ mang lại doanh thu hơn 1 triệu USD trong năm nay, với lĩnh vực hứa hẹn nhất là xử lý cao su vụn. “Một trong những nhà đầu tư chiến lược trong vòng này đang đặc biệt chú ý tới thị trường cao su trên quy mô lớn, nguyên nhân là vì chúng ta đã tái chế lốp xe theo cùng một cách trong 40 năm. Họ nhìn thấy rủi ro và cơ hội [trong công nghệ của Mychocyle]”, nữ CEO cho biết.
Thuyết Xuân
