Vật liệu phân hủy sinh học đang mở ra nhiều hướng phát triển mới khi các yêu cầu về giảm chất thải, sử dụng hiệu quả tài nguyên và chuyển đổi xanh ngày càng được đặt ra trong sản xuất. Từ polymer sinh học, phụ phẩm nông nghiệp đến các vật liệu phục vụ y sinh và dược phẩm, nhiều kết quả nghiên cứu đã bắt đầu hướng đến những bài toán ứng dụng cụ thể. Đây là những nội dung được chia sẻ tại hội thảo “Xu hướng phát triển và ứng dụng vật liệu phân hủy sinh học” do Trung tâm Khởi nghiệp sáng tạo TP. Hồ Chí Minh (SIHUB) tổ chức ngày 23/9.
Không chỉ cung cấp thông tin về xu hướng công nghệ, hội thảo còn tạo cơ hội để các nhà khoa học giới thiệu kết quả nghiên cứu, doanh nghiệp chia sẻ nhu cầu và các bên trao đổi về khả năng hợp tác, chuyển giao công nghệ.
Nhu cầu vật liệu mới đang tạo thêm không gian cho đổi mới công nghệ
Sức ép từ lượng chất thải ngày càng tăng đang thúc đẩy việc tìm kiếm những giải pháp mới ngay từ khâu lựa chọn nguyên liệu và thiết kế sản phẩm. Theo Ngân hàng Thế giới (World Bank), năm 2022, toàn cầu phát sinh khoảng 2,56 tỷ tấn chất thải rắn đô thị, nêu không có những thay đổi lớn về chính sách và đầu tư, lượng chất thải này có thể tăng lên khoảng 3,86 tỷ tấn/năm vào năm 2050, tương đương mức tăng khoảng 50%. Tại Việt Nam, theo thông tin Bộ Nông nghiệp và Môi trường công bố tháng 9/2025, chất thải rắn sinh hoạt phát sinh khoảng 69,4 nghìn tấn/ngày; riêng TP. Hồ Chí Minh khoảng 14.000 tấn/ngày.
Trong bối cảnh đó, vật liệu phân hủy sinh học đang được nghiên cứu như một hướng tiếp cận nhằm giảm sự phụ thuộc vào một số vật liệu truyền thống, tận dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu và góp phần giải quyết bài toán quản lý chất thải, hướng tới kinh tế tuần hoàn. Phát biểu tại hội thảo, bà Đặng Thị Luận, Giám đốc SIHUB, cho rằng yêu cầu đổi mới cần được đặt ngay từ khâu thiết kế và lựa chọn vật liệu, thay vì chỉ tập trung vào xử lý sản phẩm sau khi sử dụng.
Bà Đăng Thị Luận, Giám đốc Trung tâm Khởi nghiệp sáng tạo TP. Hồ Chí Minh (SIHUB) phát biểu tại hội thảo. Ảnh: Sang Lê
Theo hướng tiếp cận này, vật liệu phân hủy sinh học đang được nghiên cứu từ nhiều nguồn khác nhau. Bên cạnh polymer sinh học, các nguyên liệu tái tạo như tinh bột, cellulose, chitin, chitosan, dầu thực vật, protein và phụ phẩm nông nghiệp được khai thác để tạo ra các hệ vật liệu có đặc tính phù hợp với từng mục đích sử dụng. Composite, vật liệu xốp và vật liệu chức năng cũng trở thành những hướng nghiên cứu đáng chú ý, mở rộng khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Hệ sinh thái công nghệ đang hình thành từ nghiên cứu đến ứng dụng
Quy mô nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực vật liệu phân hủy sinh học đang được thể hiện qua nhiều khía cạnh, trong đó hoạt động đăng ký bảo hộ sáng chế là một chỉ dấu đáng chú ý. Theo bà Nguyễn Thị Vân Anh, Chuyên viên Phân tích thông tin SIHUB, dữ liệu từ WIPS Global cho thấy, đến hết tháng 6/2026, thế giới ghi nhận 29.015 sáng chế liên quan đến vật liệu phân hủy sinh học.
ThS. Nguyễn Thị Vân Anh - Trung tâm Khởi nghiệp Sáng tạo TP.HCM (SIHUB) trình bày tham luận tại hội thảo
Quang cảnh hội thảo
Các hướng ứng dụng trải rộng từ công nghiệp, bao bì, y sinh - dược phẩm đến nông nghiệp, xây dựng và điện - điện tử. Ở cấp độ kỹ thuật, nhiều sáng chế tập trung vào hóa chất phụ gia, vật liệu màng, vật liệu dẫn truyền thuốc và vật liệu phục vụ kỹ thuật mô.
Tại Việt Nam, theo dữ liệu tổng hợp từ WIPO Publish, có khoảng 80 sáng chế và giải pháp hữu ích đã được đăng ký bảo hộ trong lĩnh vực vật liệu phân hủy sinh học. Bên cạnh đó, theo dữ liệu tổng hợp từ các nhiệm vụ khoa học và công nghệ trên Cơ sở dữ liệu quốc gia về KH&CN và Cơ sở dữ liệu kết quả thực hiện nhiệm vụ KH&CN TP.HCM (06/2026), có 53 nhiệm vụ đã được nghiệm thu, gồm 15 nhiệm vụ cấp Quốc gia, 12 nhiệm vụ cấp Bộ và 26 nhiệm vụ cấp Tỉnh/Thành phố. Một số kết quả nghiên cứu tập trung vào phát triển hạt nhựa phân hủy sinh học từ tinh bột sắn, nhựa phân hủy sinh học kháng khuẩn và hydrogel phân hủy sinh học. Những con số này cho thấy nguồn công nghệ trong lĩnh vực vật liệu phân hủy sinh học đang ngày càng đa dạng. Đối với doanh nghiệp, đây là cơ sở để tiếp cận thêm những hướng nguyên liệu và giải pháp mới thay cho một số vật liệu truyền thống, đồng thời mở ra khả năng hợp tác với các nhóm nghiên cứu trong quá trình hoàn thiện và đưa công nghệ vào sản xuất.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã hướng đến bài toán sản xuất cụ thể
Một trong những điểm đáng chú ý tại hội thảo là các công nghệ được giới thiệu không dừng ở kết quả nghiên cứu mà đã gắn với những nhu cầu ứng dụng cụ thể.
Trong lĩnh vực bao bì, PGS.TS. Hà Thúc Chí Nhân cùng nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG-HCM) giới thiệu công nghệ phối trộn, tạo hạt và định hình các hệ polymer sinh học PLA, PBAT và tinh bột nhiệt dẻo (TPS). Nhóm đã chế tạo thành công màng bao gói sinh học có cơ tính cao, độ bền xé tốt, đáp ứng các tiêu chuẩn làm bao bì thực phẩm và sản phẩm tiêu dùng một lần. Đây là hướng công nghệ có khả năng tiếp tục hoàn thiện để tiến tới thương mại hóa.
Từ bài toán xử lý chất thải, TS. Vũ Hoàng Danh, Trường Đại học Sài Gòn, giới thiệu giải pháp sản xuất nhựa sinh học PHA từ chất thải hữu cơ. Công nghệ sử dụng axit béo dễ bay hơi (VFA) thu hồi từ quá trình lên men rác thải thực phẩm và chất thải hữu cơ làm cơ chất nuôi cấy vi sinh vật tích lũy PHA. Thử nghiệm mô hình nuôi cấy bán liên tục kết hợp màng lọc ghi nhận mật độ sinh khối từ 2,8 đến 6,6 g/L, với hàm lượng PHA tích lũy trong tế bào đạt tỷ lệ cao. Hướng tiếp cận này tạo thêm khả năng tận dụng rác thải thực phẩm đô thị làm nguồn nguyên liệu cho sản xuất vật liệu sinh học.
Ở nhóm ứng dụng y sinh, GS.TS. Trần Lê Bảo Hà và cộng sự giới thiệu các hệ vật liệu sinh học tự nhiên có nguồn gốc từ mô người và động vật, hướng đến tái tạo mô mềm, ghép da và xử lý vết thương mãn tính. Trong khi đó, PGS.TS. Đoàn Lê Hoàng Tân, Viện Công nghệ vật liệu tiên tiến (INOMAR Center), trình bày hướng phát triển hạt nano xốp phân hủy sinh học phục vụ vận chuyển và phân phối thuốc.
GS.TS. Trần Lê Bảo Hà Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM trình bày tham luận tại hội thảo
Từ góc nhìn doanh nghiệp, ông Trịnh Công Qui, Nhà sáng lập và CEO BioWraps Solutions JSC/Material Green, chia sẻ mô hình tận dụng phụ phẩm nông nghiệp như vỏ trái cây, rơm rạ, vỏ cam chanh, xơ dừa và trấu để trích xuất cellulose, chế tạo hạt nhựa sinh học BioResin và màng sinh học BioFilm. Mô hình này hướng đến việc tạo chuỗi giá trị từ phụ phẩm nông nghiệp đến vật liệu và sản phẩm có giá trị sử dụng, thương mại.
Ông Trịnh Công Qui, Nhà sáng lập và CEO BioWraps Solutions JSC/Material Green trình bày tham luận tại hội thảo
Từ công nghệ đến thị trường cần thêm những mắt xích kết nối
Đưa vật liệu phân hủy sinh học từ quy mô nghiên cứu vào sản xuất vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết. Tại phần trao đổi, các chuyên gia, nhà khoa học và doanh nghiệp tập trung thảo luận về chi phí, độ ổn định của sản phẩm và khả năng đáp ứng yêu cầu thực tế của thị trường.
Để nâng cao khả năng ứng dụng, công nghệ cần tiếp tục được tối ưu về quy trình, nguyên liệu và trải qua các bước thử nghiệm ở quy mô sản xuất. Bên cạnh đó, việc xác định đúng nhu cầu khách hàng, hoàn thiện tính năng sản phẩm và đáp ứng các yêu cầu về tiêu chuẩn, chứng nhận cũng là những yếu tố cần được quan tâm trước khi mở rộng thị trường.
Từ kết quả nghiên cứu đến sản xuất, tìm đúng nhu cầu và đúng đối tác công nghệ là một trong những mắt xích quan trọng. Khi doanh nghiệp có bài toán cụ thể và nhà khoa học, đơn vị sở hữu công nghệ có giải pháp phù hợp, cơ hội hình thành hợp tác, thử nghiệm và chuyển giao sẽ rõ ràng hơn. Thông qua hội thảo, các kết quả nghiên cứu, xu hướng sáng chế và nhu cầu ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu phân hủy sinh học được đưa vào trao đổi giữa cơ quan quản lý, nhà khoa học, doanh nghiệp và nhà đầu tư. Đây cũng là cơ sở để Sàn giao dịch công nghệ TP.HCM hỗ trợ kết nối nhu cầu công nghệ của doanh nghiệp với các đơn vị sở hữu và cung cấp giải pháp; đồng thời hỗ trợ các bên trao đổi yêu cầu kỹ thuật, tìm kiếm giải pháp phù hợp và mở rộng cơ hội hợp tác, chuyển giao.
Qua đó, các giải pháp vật liệu mới có thêm cơ hội tiếp cận nhu cầu sản xuất, tiếp tục được hoàn thiện và từng bước phát triển theo hướng ứng dụng vào thị trường. Đối với TP. Hồ Chí Minh, việc hình thành và mở rộng các kết nối này góp phần thúc đẩy đổi mới công nghệ, phát triển kinh tế tuần hoàn và chuyển đổi xanh, đồng thời tạo thêm cơ hội để các kết quả nghiên cứu về vật liệu phân hủy sinh học được tiếp tục hoàn thiện và ứng dụng trong thực tiễn.