Mỗi năm, hơn 14 triệu tấn nhựa đổ ra biển gây ô nhiễm đại dương và đe dọa sự sống của các loài sinh vật biển khác nhau. Khoảng 80% tất cả các mảnh vụn biển là nhựa, gây lên cấp độ ô nhiễm nhựa toàn cầu.

Các nhà đóng tầu, thủy thủ và kỹ sư hải dương nỗ lực phát triển những phương tiện công nghệ tiên tiến như Seabin hoặc Mr. Trash Wheel nhằm giảm thiểu các loại rác thải trôi nổi trong đại dương.

 

Những phát minh làm sạch cơ học này là các thiết bị neo đậu cố định, được thiết kế để tách và loại bỏ các mảnh vụn rác thải biển khỏi các vùng nước khác nhau. Thiết bị hoạt động bằng phương pháp hút nước từ bề mặt và chặn các mảnh vụn nổi hoặc nhấc rác từ dưới nước lên một băng chuyền thu thập mọi thứ vào trong một thùng rác.

Nhưng những thiết bị này có hiệu quả hạn chế trong khả năng giảm ô nhiễm nhựa trên đại dương. Nghiên cứu cho thấy các thiết bị thậm chí còn thu giữ cả những sinh vật biển chưa được biết, cho thấy một vấn đề lớn, các thiết bị đang đe dọa sự sinh tồn của sinh vật biển.

Tỷ lệ phát sinh chất thải vượt quá tỷ lệ dọn rác

Một nghiên cứu gần đây, được đăng trên tạp chí Marine Pollution Bulletin, kiểm tra một Seabin trên vùng nước Tây Nam nước Anh đã phát hiện được, thiết bị thu được trung bình 58 vật dụng xả rác mỗi ngày, chủ yếu là những quả bóng polystyrene, viên nhựa và các mảnh nhựa.

Các tác giả cũng phát hiện được, thiết bị này thường bắt được một sinh vật biển như lươn cát, tôm nâu và cua với mỗi 3,6 vật phẩm rác thu giữ (bình quân khoảng 13 sinh vật biển mỗi ngày), một nửa trong số đó đã chết sau khi bị thu giữ.

Florence Parker-Jurd, tác giả nghiên cứu và trợ lý nghiên cứu trong Phòng Nghiên cứu Rác thải Biển Quốc tế tại Đại học Plymouth ở Anh cho biết: “Những sinh vật biển có thể bị thu hút đến thiết bị hút nước để tìm kiếm thức ăn hoặc tìm nơi ẩn náu. Tỷ lệ tử vong của sinh vật biển tăng lên cùng với thời gian bị lưu giữ trong máy. Một số sinh vật biển chết khi bị bắt, dưới trọng lượng chèn ép của vật liệu xung quanh.”

Nhà nghiên cứu Parker-Jurd nói: "Ở giai đoạn hoạt động hiện nay, nghiên cứu cho thấy trong môi trường được kiểm tra, số lượng hoặc khối lượng rác được thiết bị loại bỏ là tối thiểu nếu xem xét cùng với nguy cơ thủy hải sản bị đánh bắt ngoài ý muốn."

Bà nói thêm, những nỗ lực làm sạch thủ công với lưới kéo từ các thuyền phao có xu hướng hiệu quả hơn và ít tốn tài nguyên hơn Seabin trong các môi trường làm việc như bến du thuyền, bến cảng và cảng, dù thiết bị Seabin được thiết kế để hoạt động trên những địa điểm này.

Nhà nghiên cứu Parker-Jurd nhấn mạnh: "Những đổi mới công nghệ đóng vai trò đáng kể trong nỗ lực giảm rác thải biển, đặc biệt là trong môi trường ven biển, nơi công nghệ có thể bổ sung cho những nỗ lực dọn dẹp rác thải biển hiện nay. Nghiên cứu này nhấn mạnh sự cần thiết phải đánh giá chính thức, cụ thể về các thiết bị như vậy, đặc biệt là với khả năng sử dụng ngày càng tăng và lan rộng về mặt địa lý của Seabin và những thiết bị tương tự."

Mặc dù nghiên cứu chỉ đánh giá chính thức một thiết bị, nhưng những vấn đề tương tự có thể áp dụng cho hàng loạt thiết bị làm sạch hàng hải khác. Những vấn đề như thiếu lối thoát, thời gian hoạt động dài và thời gian lấy ra khỏi nước để tách sinh vật biển khỏi những chất hữu cơ và rác thải trước khi thiết bị thả trở lại mặt nước đều có thể góp phần gài bẫy và gây tử vong cho các sinh vật biển, Parker-Jurd nhận xét.

Một điểm cần được thấy, năng lực hiện của những nỗ lực công nghệ thu gom giảm rác thải nhựa còn rất hạn chế so với mức độ vấn đề ô nhiễm nhựa. "Mặc dù không có ước tính nào về khối lượng rác thải nhựa và những mảnh vụn khác khỏi các thiết bị này, nhưng các chuyên gia đều đồng thuận với vấn đề, cường độ rác được thu gom rất nhỏ so với lượng rác thải nhựa xâm nhập vào môi trường của chúng ta," Meagan Dunphy-Daly, giám đốc Chương trình Học giả Phòng thí nghiệm Hàng hải của Đại học Duke cho biết. Bà không tham gia vào nghiên cứu.

Dunphy-Daly lưu ý, hiện chưa có nhiều nghiên cứu khoa học về hiệu quả các công nghệ khác nhau trong lĩnh vực loại bỏ ô nhiễm nhựa khỏi môi trường — hoặc tỷ lệ gây tổn thất đối với hải sản biển, nhưng hiệu quả tự báo cáo của các nhà sản xuất thường cao hơn những báo cáo thẩm định của các nhà nghiên cứu về thiết bị. Sử dụng các thiết bị làm sạch biển phải được đánh giá chi tiết với những tính toán về thời tiết, điện năng, vị trí triển khai thiết bị làm sạch phải được xem xét khi đề cập đến hiệu quả những công nghệ dọn dẹp trên biển sau giai đoạn thử nghiệm.

Tổ chức phi lợi nhuận Hà Lan The Ocean Cleanup gần đây đã bị chỉ trích vì đống mảnh vụn nhựa mà tổ chức làm sạch từ Great Pacific Garbage Patch, một số chuyên gia cho rằng đây có thể là một hành vi không trung thực do rác thải quá sạch đối với những vật phẩm nhựa, được cho là đã ngâm trong nước nhiều năm. Tổ chức Hà Lan lập luận rằng, không có sự tích tụ rõ ràng của tảo và barnacles vì nước trong miếng rác thải nhựa thiếu chất dinh dưỡng, hầu hết rác thải nhựa nổi trên mặt nước, nhưng các chuyên gia bảo thủ cũng bác bỏ tuyên bố này.

Bà Dunphy-Daly nói: "Cần có những nghiên cứu sâu hơn, đánh giá những loại sinh vật biển bị bắt giữ trong các thiết bị này để xác định những tác động ở cấp độ số lượng của các loài sinh vật biển, cân nhắc rủi ro và lợi ích quyết định sử dụng các công nghệ làm sạch này".

Công nghệ phải đi đôi với việc giảm sản xuất và sử dụng nhựa

Phát triển và hiên thực hóa các công nghệ nhằm giảm thiểu rác chỉ là một phần của toàn bộ giải pháp tổng thể. Khi có sự cố tràn dầu, không chỉ tập trung vào việc loại bỏ dầu khỏi bề mặt nước mà vấn đề then chốt là ngăn chặn sự rò rỉ và làm sạch nước biển, bà Dunphy-Daly nói.

Sự gia tăng của rác thải nhựa chắc chắn vẫn tiếp tục trong nguy cơ ô nhiễm nhựa toàn cầu. Việc ngăn chặn rác nhựa thẩm thấu vào đại dương đòi hỏi một phương thức tiếp cận toàn diện nhắm vào tất cả các giai đoạn của vòng đời nhựa, từ giảm sản lượng tổng thể đến đến thu gom và xử lý rác thải nhựa đã xâm nhập vào môi trường.

Những động thái hiện nay cho thấy, việc phát minh ra những thiết bị làm sạch có hiệu quả xuất phát từ vấn đề rác thải biển. Năm 2021, Coldplay thông báo hợp tácvới The Ocean Cleanup và tài trợ một phương tiện ngăn chặn (Interceptor), một tàu thủy hoặc xuồng máy giúp loại bỏ nhựa từ những con sông trước khi rác thải nhựa đến đại dương.

Dunphy-Daly nói: "Hy vọng rằng, bằng cách tạo ra sự quan tâm của công chúng với những công nghệ này, chúng ta nhận được sự hỗ trợ hướng tới mục tiêu vào những giai đoạn khác của rác thải nhựa và giảm ô nhiễm nhựa tổng thể."

Một báo cáo năm 2021 của Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia, cho rằng, những quy trình và cơ sở hạ tầng tái chế không đủ để kiểm soát tổng lượng chất thải nhựa bị đổ ra ngoài bãi rác.

Các tác giả nghiên cứu cũng đề xuất một số biện pháp can thiệp, nỗ lực thúc đẩy cấp quốc gia kinh tế vòng tròn nhằm giảm phát sinh rác thải, thiết lập giới hạn với các quốc gia trong lĩnh vực sản xuất nhựa nguyên sinh và cấm các sản phẩm nhựa chỉ dùng một lần.

Những thiết bị làm sạch hàng hải cơ học có thể định hình nhận thức xung quanh vấn đề rác thải biển và tạo ra sự phụ thuộc vào những giải pháp công nghệ cho các vấn đề môi trường. Do đó, những phương thức này cần được đánh giá kỹ lưỡng, bà Parker-Jurd nói. Theo một bài báo của Societies năm 2022, có sự lạc quan quá mức về khả năng của công nghệ và những tiến bộ kỹ thuật. Nhưng các vấn đề nhân tạo của hành tinh không thể được giải quyết chỉ bằng công nghệ hiện đại và kỹ thuật hiệu quả.

Việc phát minh ra những thiết bị dọn dẹp rác thải nhựa không làm giảm đi trách nhiệm của con người đối với chất thải và rác thải, Parker-Jurd nói: "Trọng tâm chính của thế giới hiện nay vẫn là thực hiện một sự thay đổi mang tính hệ thống trong cách sản xuất, sử dụng và xử lý rác thải nhựa."