Nhờ sự tiến bộ không ngừng của khoa học, khí nhà kính CO₂ giờ đây thực sự có thể được chuyển hóa thành dầu! Trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, các nhà nghiên cứu đang không ngừng tìm kiếm các nguyên liệu thô lành mạnh hơn và thân thiện với môi trường hơn. Khả năng chuyển đổi khí nhà kính thành các thành phần mỹ phẩm bền vững thông qua công nghệ thu giữ carbon thể hiện sự kết hợp hoàn hảo giữa khoa học và tính bền vững. Năm 2026, các nhà khoa học một lần nữa đã mở rộng ranh giới của CO₂ như một nguồn tài nguyên bền vững.
Mới đây, Tập đoàn Mibelle có trụ sở tại Thụy Sĩ , công ty công nghệ sinh học LanzaTech của Mỹ và Viện Fraunhofer về Kỹ thuật Giao diện và Công nghệ Sinh học (Fraunhofer IGB) ở Đức đã cùng nhau công bố thành công việc tổng hợp một chất lipid hoàn toàn mới bằng cách sử dụng CO₂. Phát minh này hứa hẹn sẽ trở thành một giải pháp thay thế bền vững cho dầu cọ.
Tại sao các nhà khoa học lại khao khát tìm ra chất thay thế cho dầu cọ đến vậy? Loại lipid mới có nguồn gốc từ CO₂ này có những ưu điểm gì? Hãy cùng giải mã loại vật liệu mới mang tính cách mạng này.
Phần 01: Vấn đề môi trường của dầu cọ
Dầu cọ là loại dầu thực vật được sản xuất nhiều nhất trên thế giới và là thành phần cơ bản quan trọng trong ngành mỹ phẩm.
Theo dữ liệu từ Grand View Research , thị trường dầu cọ toàn cầu đã vượt quá 70 tỷ đô la vào năm 2024. Sản lượng dự kiến sẽ tiếp tục tăng cho đến năm 2026, phản ánh tình trạng nguồn cung không đáp ứng đủ nhu cầu.
Mặc dù ngành công nghiệp mỹ phẩm chỉ tiêu thụ khoảng 2% tổng lượng dầu cọ trên thế giới, nhưng các dẫn xuất của nó lại có mặt ở khắp mọi nơi. Ví dụ, dầu cọ là tiền chất thiết yếu cho quá trình tổng hợp và sản xuất chất hoạt động bề mặt, rượu béo và chất nhũ hóa được sử dụng trong hơn 70% công thức mỹ phẩm.
Tuy nhiên, việc sản xuất dầu cọ thường đi kèm với những tác động tiêu cực đến môi trường. Bằng chứng cho thấy sự tăng trưởng sản lượng dầu cọ có liên quan chặt chẽ đến việc phá hủy rừng mưa nhiệt đới, phát thải carbon từ đất than bùn và mất đa dạng sinh học. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications chỉ ra rằng việc chuyển đổi một hecta rừng mưa nhiệt đới thành đồn điền trồng cọ sẽ thải ra khoảng 174 tấn carbon . Ngược lại, ethanol được sản xuất bằng công nghệ LanzaTech có chứa carbon giúp giảm phát thải khí nhà kính hơn 70% so với các quy trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống (Nguồn: Báo cáo bền vững LanzaTech 2024 ).
Liệu các loại dầu thực vật khác có thể thay thế nó? Các nghiên cứu cho thấy các loại cây trồng lấy dầu khác thậm chí còn gây hại nhiều hơn đến việc sử dụng đất. Theo Our World in Data , dầu cọ chiếm 36% sản lượng dầu thực vật toàn cầu trong khi chỉ sử dụng 10% diện tích đất trồng cây lấy dầu trên thế giới. Điều này có nghĩa là việc chuyển sang các loại dầu thực vật đơn giản khác có thể cần diện tích đất gấp 4 đến 10 lần , tiềm ẩn nguy cơ đe dọa diện tích rừng toàn cầu.
Hơn nữa, các yêu cầu pháp lý quốc tế đang ngày càng thắt chặt. Việc thực thi Quy định về phá rừng của EU (EUDR) đã biến "khả năng truy xuất nguồn gốc không phá rừng" thành một yêu cầu bắt buộc, với mức phạt tiềm năng lên tới 4% doanh thu hàng năm của công ty.
Phần 02: Từ CO₂ đến “Lip lên men”
Điểm độc đáo của dự án này nằm ở phương pháp "biến chất thải thành giá trị". Về lâu dài, nó giúp giảm lượng khí thải carbon vào khí quyển. Khi chi phí sản xuất giảm trong tương lai, việc thu giữ carbon sẽ ngày càng trở nên có lợi nhuận.
Quá trình bao gồm hai bước:
Lên men khí: LanzaTech sử dụng công nghệ lên men khí để chuyển hóa CO₂ thu được thành rượu.
Chuyển hóa lipid: Trong giai đoạn lên men thứ hai do Fraunhofer IGB thực hiện, nấm men sinh dầu được đưa vào để chuyển hóa rượu thành lipid. Quá trình này hoàn toàn dựa vào các vi sinh vật tự nhiên, tránh các thao tác phức tạp hoặc gây hại cho môi trường.
Phân tích sơ bộ từ Fraunhofer IGB cho thấy tỷ lệ axit palmitic (C16:0) so với axit oleic (C18:1) trong các lipid lên men này có thể được điều chỉnh thủ công. Không giống như dầu cọ tự nhiên, vốn chịu ảnh hưởng bởi sự biến động chất lượng do khí hậu, các lipid này dễ kiểm soát hơn, với sự biến đổi về thành phần được giữ trong phạm vi ±2% (Nguồn: Dữ liệu thực nghiệm của Fraunhofer IGB ).
Các xét nghiệm hóa lý cho thấy các “lipid lên men” này gần như giống hệt dầu cọ về khả năng chịu nhiệt, thời hạn sử dụng và năng suất cao. Hơn nữa, dữ liệu từ phòng thí nghiệm Mibelle Biochemistry cho thấy các lipid này có thể mang lại lợi ích chăm sóc da vượt trội. Chúng chứa tỷ lệ axit béo không bão hòa cao hơn, có lợi cho con người. Trong các thử nghiệm phục hồi hàng rào bảo vệ da, sự cải thiện về mất nước qua biểu bì (TEWL) cao hơn 15% so với dầu cọ tinh luyện thông thường.
Phần 03: Mở rộng quy mô – Hành trình chỉ mới bắt đầu
Tại Trung tâm Fraunhofer về các quy trình hóa học-sinh học (CBP) ở Leuna, Đức, dự án đã hoàn thành thành công việc xác minh sản xuất ở quy mô kilogram. Đây là một cột mốc quan trọng, báo hiệu rằng quá trình chuyển đổi từ thành tựu trong phòng thí nghiệm sang sản xuất quy mô công nghiệp ngày càng khả thi.
Các đại diện chủ chốt trong ngành đã tham dự lễ ra mắt dự án, bao gồm Tiến sĩ Jennifer Holmgren (Giám đốc điều hành của LanzaTech), Tiến sĩ Peter Müller (Giám đốc điều hành của Mibelle Group) và Tiến sĩ Markus Wolperdinger (Giám đốc của Fraunhofer IGB).
“Kết hợp với chuyên môn khoa học của Fraunhofer IGB, chúng tôi đang thiết lập các tiêu chuẩn mới cho toàn ngành,” ông Peter Müller tuyên bố.
Susanne Heldmaier , Trưởng bộ phận Nghiên cứu & Đổi mới Kỹ thuật tại Tập đoàn Mibelle, cho biết thêm: “Sau thành công trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã bước vào giai đoạn thử nghiệm. Đây là bước thiết yếu hướng tới việc thu được các lipid chất lượng cao đầu tiên, giúp chúng tôi phát triển các sản phẩm mỹ phẩm vừa chăm sóc da vừa bảo vệ môi trường.”
Mặc dù bước đột phá này đã thu hút sự chú ý đáng kể, các chuyên gia nhắc nhở chúng ta rằng việc thương mại hóa ở quy mô lớn—đạt đến sản lượng tấn—vẫn còn là một thách thức. Những trở ngại trong tương lai bao gồm duy trì hiệu quả lên men ổn định ở quy mô lớn, đảm bảo thành phần axit béo đáp ứng nhu cầu công thức và tối ưu hóa quá trình tinh chế sau sản xuất cũng như chi phí năng lượng.
Tuy nhiên, trong bối cảnh chuỗi cung ứng biến động và nhu cầu thị trường ngày càng tăng, "CO₂ dưới dạng nguyên liệu thô" đang trở thành lợi thế cạnh tranh quan trọng đối với các thương hiệu.
Phần 04: Ứng dụng công thức và các trường hợp sản phẩm
Trong khi việc thay thế trực tiếp dầu cọ bằng "chất béo lên men" vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, các thành phần mỹ phẩm khác được phát triển bằng công nghệ CarbonSmart™ của LanzaTech đã có mặt trên thị trường.
Trường hợp 1: Coty (Gucci) — Nước hoa chứa cồn được thu giữ bằng carbon
Sản phẩm: Gucci “Where My Heart Beats” (Bộ sưu tập The Alchemist's Garden).
Ứng dụng: Đây là loại nước hoa đầu tiên trên thế giới được phân phối toàn cầu, sử dụng 100% ethanol thu giữ từ carbon làm cồn nền, chứng minh tính an toàn và khả thi về mặt thương mại của các thành phần có nguồn gốc từ CO₂ trong nước hoa cao cấp.
Trường hợp 2: Beiersdorf (Nivea) — Kem dưỡng ẩm chứa carbon
Sản phẩm: Kem dưỡng ẩm Nivea Men Climate Care.
Ứng dụng: Sản phẩm này sử dụng ethanol thu giữ carbon trong công thức của mình, thể hiện một ứng dụng thành công trong cùng dòng công nghệ.
Trường hợp 3: L'Oréal — Bao bì nhựa thu hồi carbon
Ứng dụng: Hợp tác với LanzaTech và TotalEnergies, L'Oréal đã phát triển các ống đựng mỹ phẩm bằng Polyethylene (PE) được làm từ khí thải carbon công nghiệp, mở rộng khả năng thu giữ carbon từ công thức sản phẩm đến bao bì.
Trường hợp 4: Tập đoàn Mibelle — Potz & Migos Plus
Ứng dụng: Mibelle đã tích hợp các chất hoạt động bề mặt dựa trên ethanol LanzaTech vào dây chuyền sản xuất sản phẩm chăm sóc gia đình và cá nhân tại Thụy Sĩ.
Leecosmetic: Sử dụng nguyên liệu từ các công ty nổi tiếng thế giới
Liên hệ: https://leecosmetic.com/contactus/
