Osaka Gas trình diễn việc chuyển đổi nhựa sinh học axit polylactic thành khí đốt thành phố

Osaka Gas trình diễn việc chuyển đổi nhựa sinh học axit polylactic thành khí đốt thành phố

Osaka, ngày 20 tháng 10 năm 2025

Ngày 16 tháng 10, Osaka Gas thông báo sẽ bắt đầu thí nghiệm trình diễn vào tháng 11 cùng với Đại học Thành phố Osaka và Chính quyền Thành phố Osaka, nhằm thu gom và phân hủy nhựa sinh học axit polylactic (PLA) có nguồn gốc từ thực vật, chuyển đổi chúng thành khí mê-tan để sử dụng làm khí đốt thành phố.

Quy trình trình diễn chuyển đổi nhựa sinh học thành khí sinh học (Dự án Osaka Gas)

1. Sử dụng và thu gom hộp cơm PLA

   • Các hộp cơm làm từ nhựa sinh học axit polylactic (PLA) được sử dụng tại cơ sở Morinomiya của Đại học Thành phố Osaka.

   • Sau khi sử dụng, hộp được thu gom để tái chế.

2. Xử lý sơ bộ tại Osaka Gas (PLA → Axit lactic)

   • Các hộp PLA thu gom được chuyển đến cơ sở xử lý sơ bộ do Osaka Gas vận hành.

   • Tại đây, nhựa PLA được phân hủy hóa học thành axit lactic thông qua quá trình thủy phân.

3. Chuyển đổi thành khí sinh học và tái sử dụng (Axit lactic → Khí sinh học)

   • Axit lactic được vận chuyển đến Nhà máy xử lý nước thải Nakahama (thành phố Osaka).

   • Tại đây, nó được phân hủy kỵ khí để tạo ra khí sinh học (gồm 60% mêtan và 40% CO₂).

   • Khí sinh học được sử dụng làm khí đốt thành phố, hoặc phát điện và cung cấp nhiệt.

Quy trình này minh họa một chu trình tuần hoàn năng lượng – vật liệu, trong đó nhựa sinh học sau sử dụng được biến thành năng lượng tái tạo, góp phần giảm phát thải CO₂ và rác thải nhựa.

Kể từ khoảng năm 2009, Osaka Gas đã phát triển công nghệ độc quyền để phân hủy axit polylactic thành axit lactic. Từ năm tài chính 2023, công ty đã tiến hành thử nghiệm thực địa bằng một thiết bị thử nghiệm quy mô nhỏ tại Nhà máy xử lý nước thải Ebie (Osaka) và xác nhận rằng việc bổ sung axit lactic vào bùn thải làm tăng gấp ba lượng khí sinh học tạo ra (gồm 60% khí mê-tan và 40% CO₂) so với khi chỉ sử dụng bùn thải.

Hiện thực hóa Chu trình Trung hòa Carbon

1. Thực vật hấp thụ CO₂

   • Cây trồng hấp thụ khí CO₂ trong không khí thông qua quá trình quang hợp.

2. Sản xuất vật liệu nhựa sinh học

   • Sinh khối thực vật được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa sinh học như hộp cơm, bao bì, vật dụng dùng một lần.

3. Sử dụng và thu gom

   • Các sản phẩm nhựa sinh học được người tiêu dùng sử dụng, sau đó được thu gom để tái chế.

4. Tạo khí sinh học từ chất thải sinh học

   • Nhựa sinh học sau sử dụng được phân hủy sinh học tạo ra khí sinh học (chủ yếu là mêtan – CH₄).

5. Sử dụng khí sinh học làm nhiên liệu

   • Lượng khí sinh học này được sử dụng làm khí đốt thành phố, thay thế khí tự nhiên hóa thạch.

Chu trình này hình thành một vòng tuần hoàn khép kín, giúp trung hòa carbon, vì lượng CO₂ sinh ra khi đốt khí sinh học tương đương với lượng CO₂ mà cây trồng đã hấp thụ trước đó.

Trong thí nghiệm trình diễn sắp tới, hộp cơm trưa làm từ nhựa sinh học axit polylactic do Công ty TNHH Nhựa Sekisui (Osaka) sản xuất sẽ được sử dụng tại căng tin cơ sở Morinomiya của Đại học Thành phố Osaka từ ngày 4/11 đến 22/12. Sau khi thu gom, các hộp đựng đã qua sử dụng sẽ được phân hủy thành axit lactic và xử lý tại Nhà máy xử lý nước thải Nakahama gần khuôn viên trường.

Dự kiến 3.600 hộp cơm trưa, tương đương 60 kg nhựa sinh học, sẽ được xử lý, tạo ra khoảng 60 m³ khí sinh học — tương đương với mức tiêu thụ khí trung bình hàng ngày của 30 hộ gia đình tại Osaka và giúp giảm 340 kg khí thải CO₂. Osaka Gas đặt mục tiêu mở rộng quy mô công nghệ khí hóa nhựa sinh học và đưa vào ứng dụng thực tế tại các nhà máy xử lý nước thải vào khoảng năm 2030.

Chính phủ Nhật Bản đã công bố kế hoạch mở rộng lượng nhựa sinh học sử dụng trong nước lên 2 triệu tấn vào năm 2030, gấp 30 lần so với mức 70.000 tấn năm 2018. Riêng tại khu vực Kansai, lượng nhựa sinh học có thể khí hóa ước tính đạt 30.000 tấn/năm, tương đương 32 triệu m³ khí sinh học, bằng mức tiêu thụ khí đốt hằng năm của khoảng 40.000 hộ gia đình.