• Нов екологичен материал, направен от ечемичено нишесте, смесено с влакна от отпадъци от захарно цвекло, вижда бял свят в университета в Копенхаген – издръжлив материал, който се превръща в компост, ако достигне до природата.
• В дългосрочен план изследователите се надяват, че изобретението им ще помогне за намаляване на замърсяването с пластмаса, като същевременно ще намали екологичния отпечатък на глобалното производство на пластмаса.
Пластмасовите отпадъци са огромен глобален проблем, който рециклирането изглежда неспособно да реши. Огромни острови от пластмаса плуват в океаните ни, а микроскопични частици от нея се намират и в телата ни.
Издръжливостта, ковкостта и ниската цена на пластмасите ги правят повсеместни – от опаковки до дрехи и части за самолети. Но пластмасите имат и един основен недостатък. Пластмасите замърсяват природата, трудни са за рециклиране и производството им отделя повече CO2, отколкото целият въздушен трафик взет заедно. Само около 9% от пластмасата се рециклира в световен мащаб, като останалата част или се изгаря, озовава в природата, или се изхвърля в огромни депа за пластмаса.
В отговор на тази ситуация, изследователи от Катедрата по растителни и екологични науки в Университет в Копенхаген изобретиха нов материал, направен от модифицирано нишесте, който може да се разгради напълно в природата само за два месеца. Той е направен с помощта на естествен растителен материал от култури и може да се използва за опаковане на храни, наред с много други неща.
Новият вид биопластмаса, разработена от датски учени, е по-здрава и по-водоустойчива от сегашните биопластмаси. В същото време иновативният материал е 100 процента биоразградим и може да бъде превърнат в компост от микроорганизми, ако достигне природата.
Биопластмасите вече съществуват, но въпреки че са направени от биоматериали, само ограничена част от тях са разградими и то само при специални условия, в промишлени компостиращи съоръжения.
Най-често срещаните видове биопластмаси не се разграждат толкова лесно, ако бъдат изхвърлени в природата. Процесът може да отнеме много години и някои от тях продължават да замърсяват под формата на микропластмаси.
Отпадъци от ечемичено нишесте и захарна промишленост
Новият материал е така нареченият биокомпозит и е съставен от няколко различни вещества, които се разграждат естествено. Основните му съставки, амилоза и целулоза, са съединения, широко разпространени в растенията. Амилоза Извлича се от много култури, включително царевица, картофи, пшеница и ечемик.
Заедно с доцент Ким Хебелструп от университета в Орхус, екипът от датски учени основава компанията PlantCarb Aps, в което той разработва сорт ечемик, който произвежда чиста амилоза в зърната. Този нов сорт е важен, защото чистата амилоза е много по-малко вероятно да се превърне в паста при взаимодействие с вода, в сравнение с обикновеното нишесте.
Целулозата, използвана от изследователите, е така наречената наноцелулоза, получена от отпадъци от местната захарна промишленост. И тези наноцелулозни влакна, които са хиляда пъти по-малки от ленените и памучните влакна, допринасят за механичната здравина на материала.
Иновативен материал
Амилозата и целулозата образуват дълги, здрави молекулярни вериги. Комбинацията им създава издръжлив и гъвкав материал, който има потенциал да се използва както за пазарски чанти, така и за опаковки на стоки, които в момента използват пластмаса.
Новият биоматериал се произвежда или чрез разтваряне на суровините във вода и смесването им, или чрез нагряване под налягане. Това създава малки "пелети" или чипове, които след това могат да бъдат обработени и компресирани в желаната форма.
Досега изследователите са произвели само прототипи в лаборатория. Но стартирането на производство в Дания и много други места по света би било сравнително лесно, казват те.
Цялата производствена верига за високоамилозно нишесте вече съществува. Милиони тонове чисто картофено и царевично нишесте се произвеждат всяка година и се използват от хранителната промишленост и не само. Следователно, лесният достъп до повечето съставки гарантира евентуалното мащабно производство на този материал.
Намаляване на употребата на пластмаса
Изследователският екип, състоящ се от Йенс Рисбо, Андреас Бленоу, Петер Улвсков, Ким Хебелструп и Марва Файсал, вече е подал заявка за патент, която, след като бъде одобрена, би могла да проправи пътя за производството на новия биокомпозитен материал.
И това е така, защото въпреки огромните суми пари, които се харчат за сортиране и рециклиране на използваната в момента пластмаса, учените не вярват, че усилията ще бъдат наистина успешни. Те трябва да се разглеждат по-скоро като преходна технология, докато пластмасите бъдат напълно премахнати от употреба.
А ефикасното рециклиране на пластмаса не е лесно. Различните елементи на пластмасата трябва да бъдат разделени един от друг и има големи разлики между видовете пластмаса, което означава, че процесът трябва да се извършва по безопасен начин, така че в рециклираната пластмаса да не попаднат замърсители.
В същото време държавите и потребителите трябва да сортират пластмасата си. Това е огромна задача и изисква значителни усилия. В тези условия използването на нови материали, които имат същите характеристики като пластмасата, но не замърсяват планетата, става жизненоважно.
Изследователите вече си сътрудничат с две датски компании за опаковане, за да разработят прототипи за опаковки за храни, но се предвиждат и много други приложения на този иновативен материал, като например използването му от автомобилната индустрия за интериорна облицовка на автомобили.
Макар че е трудно да се каже кога биоприятелската пластмаса на основата на ечемик ще бъде произведена в промишлен мащаб, учените са оптимисти, че новият материал може да стане реалност в близко бъдеще. В рамките на една до пет години те прогнозират производството на различни прототипи на опаковки, включително тави, бутилки и торбички.
Статия, написана от Габриела Дан, редактор на Arta Albă
Прочетете за бялото изкуство и: Ядливи опаковки – иновации, предназначени да заменят пластмасата
красив