Công nghệ mới do các nhà khoa học thuộc Đại học College London (UCL) và Đại học Edinburgh Napier (Vương quốc Anh) phát triển đang mở ra triển vọng to lớn trong lĩnh vực sản xuất vật liệu công nghiệp bền vững: biến phân bò thành sợi cellulose cấp công nghiệp, một trong những nguyên liệu phổ biến nhất thế giới.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Journal of Cleaner Production, giới thiệu kỹ thuật mang tên "ép xoay có áp suất theo chiều ngang" (horizontal nozzle-pressurised spinning), không chỉ thân thiện với môi trường mà còn có khả năng tái sử dụng chất thải nông nghiệp vốn gây ô nhiễm nghiêm trọng.

Cellulose là thành phần chủ yếu trong thành tế bào của thực vật và đã được sử dụng từ thế kỷ 19 để sản xuất giấy, vải, bao bì, và cả dược phẩm. Tuy nhiên, việc sản xuất cellulose hiện nay vẫn phụ thuộc nhiều vào nguyên liệu thực vật và các quy trình hóa học độc hại.

Giáo sư Mohan Edirisinghe, Trưởng nhóm nghiên cứu tại UCL, cho biết: "Chúng tôi đặt câu hỏi liệu có thể tận dụng cellulose còn sót lại trong phân bò từ các thực vật mà bò đã ăn để tạo ra vật liệu công nghiệp được hay không. Và sau nhiều thử nghiệm, chúng tôi đã tìm ra cách".

Bằng các phản ứng hóa học nhẹ và đồng nhất hóa, nhóm đã chiết xuất thành công cellulose từ phân bò. Họ gặp khó khăn khi thử nghiệm với công nghệ ép xoay truyền thống, nhưng khi chuyển sang thiết bị ép theo phương ngang, phun dung dịch vào dòng nước thì các sợi cellulose đã bắt đầu hình thành rõ rệt.

Từ dung dịch này, họ còn có thể tạo ra các dạng vật liệu khác như màng mỏng, lưới, ruy băng, mỗi loại có thể dùng trong các ngành như may mặc, y tế, bao bì, kỹ thuật…

Kỹ thuật mới không cần sử dụng điện áp cao như các phương pháp tạo sợi hiện nay (ví dụ electrospinning), đồng thời dễ dàng nhân rộng nhờ tận dụng các thiết bị cơ khí sẵn có.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất lại đến từ việc thu gom và xử lý nguồn nguyên liệu đặc biệt này sao cho hiệu quả, vệ sinh và kinh tế. Dù vậy, nhóm nghiên cứu tin rằng lợi ích môi trường và thương mại là rất lớn.

Sợi cellulose được tạo ra từ phân bò có thể được sử dụng làm nguyên liệu vải vóc, quần áo sinh học, vật liệu dệt kỹ thuật cao, mở ra cánh cửa cho thời trang thân thiện với môi trường và có thể tạo ra một xu hướng phát triển mạnh toàn cầu.

Ngoài ra, công nghệ này còn mang đến giải pháp kinh tế cho ngành chăn nuôi bò sữa, vốn đang đối mặt với khối lượng chất thải khổng lồ. Một báo cáo năm 2019 cho biết lượng phân động vật toàn cầu sẽ tăng ít nhất 40% từ năm 2003 đến năm 2030, vượt mốc 5 tỉ tấn mỗi năm. Khi không xử lý đúng, nó gây ô nhiễm nguồn nước, phát thải khí nhà kính và lây lan mầm bệnh.

Dù còn nhiều câu hỏi cần nghiên cứu thêm, đặc biệt là tính ổn định của quy trình và khả năng sản xuất đại trà, nhưng phát minh này đã đặt nền móng cho một tương lai nơi con người có thể mặc quần áo từ... phân bò mà vẫn sạch sẽ, bền vững và thời trang.

Hiện nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm cơ hội hợp tác với các trang trại để ứng dụng thực tế công nghệ này, đưa phân bò trở thành một phần thiết yếu trong chuỗi sản xuất vật liệu công nghiệp xanh.

Phơi quần áo trong nhà, coi chừng 'hại mình, hại người'

Phơi quần áo ẩm trong nhà có thể làm tăng số lượng nấm mốc phát triển, ảnh hưởng đến sức khỏe, thậm chí gây tử vong.