• Un nou material ecologic, fabricat din amidon de orz amestecat cu fibre din deșeuri de sfeclă de zahăr, vede lumina zilei la Universitatea din Copenhaga – un material rezistent care se transformă în compost dacă ajunge în natură.
• Pe termen lung, cercetătorii speră ca invenția lor să contribuie la diminuarea poluării cu plastic, reducând în același timp amprenta de mediu a producției globale de plastic.
Deșeurile de plastic reprezintă o problemă enormă la nivel mondial, problemă pe care reciclarea pare incapabilă să o rezolve. Insule uriașe de plastic plutesc în oceanele noastre, iar particule microscopice din acesta se află și în corpurile noastre.
Durabilitatea, maleabilitatea și costul scăzut al materialelor plastice au făcut ca acestea să fie omniprezente, de la ambalaje la îmbrăcăminte și la piese de avion. Dar materialele plastice au și un dezavantaj major. Materialele plastice contaminează natura, sunt greu de reciclat, iar producția lor emite mai mult CO2 decât tot traficul aerian la un loc. Doar aproximativ 9% din plastic este reciclat la nivel global, restul fiind fie incinerat, fie ajunge în natură sau aruncat în uriașe depozite de plastic.
Ca răspuns la această situație, cercetătorii de la Departamentul de Științe ale Plantelor și Mediului din cadrul Universității din Copenhaga au inventat un nou material fabricat din amidon modificat care se poate descompune complet în natură în decurs de doar două luni. Este obținut folosind material vegetal natural din culturi și ar putea fi utilizat pentru ambalarea alimentelor, printre multe alte lucruri.
Noul tip de bioplastic dezvoltat de oamenii de știință danezi este mai puternic și poate rezista mai bine la apă decât bioplasticele actuale. În același timp, materialul inovativ este sută la sută biodegradabil și poate fi transformat în compost de către microorganisme dacă ajunge în natură.
Bioplasticele există deja, dar, deși sunt fabricate din materiale bioderivate, doar o parte limitată a acestora este degradabilă și numai în condiții speciale, în instalații industriale de compostare.
Cele mai comune tipuri de bioplastice nu se descompun atât de ușor dacă sunt aruncate în natură. Procesul poate dura mulți ani, iar o parte din ele continuă să polueze sub formă de microplastice.
Amidon din orz și deșeuri din industria zahărului
Noul material este un așa-numit biocompozit și este compus din mai multe substanțe diferite care se descompun în mod natural. Ingredientele sale principale, amiloza și celuloza, sunt compuși răspândiți pe scară largă în plante. Amiloza este extrasă din multe culturi, incluzând porumbul, cartofii, grâul și orzul.
Împreună cu profesorul asociat Kim Hebelstrup de la Universitatea Aarhus, echipa de oameni de știință danezi a înființat compania PlantCarb Aps, în cadrul căreia a dezvoltat un soi de orz care produce amiloză pură în boabe. Acest nou soi este important deoarece amiloza pură este mult mai puțin susceptibilă de a se transforma într-o pastă atunci când interacționează cu apa, comparativ cu amidonul obișnuit.
Celuloza utilizată de cercetători este o așa-numită nanoceluloză obținută din deșeurile industriei locale a zahărului. Iar aceste fibre de nanoceluloză, care sunt de o mie de ori mai mici decât fibrele de in și bumbac, sunt cele care contribuie la rezistența mecanică a materialului.
Material inovativ
Amiloza și celuloza formează lanțuri moleculare lungi și puternice. Prin combinarea lor s-a obținut un material durabil și flexibil care are potențialul de a fi utilizat atât pentru pungile de cumpărături, cât și pentru ambalarea bunurilor la care se utilizează în prezent plastic.
Noul biomaterial este produs fie prin dizolvarea materiilor prime în apă și amestecarea lor, fie prin încălzirea lor sub presiune. Astfel, se creează mici „pelete” sau așchii care pot fi apoi prelucrate și comprimate în forma dorită.
Până în prezent, cercetătorii au produs doar prototipuri în laborator. Dar demararea producției în Danemarca și în multe alte locuri din lume ar fi relativ ușoară în opinia lor.
Întregul lanț de producție al amidonului bogat în amiloză există deja. Milioane de tone de amidon pur din cartofi și porumb sunt produse în fiecare an și utilizate de industria alimentară și nu numai. Prin urmare, accesul ușor la majoritatea ingredientelor garantează eventuala producție pe scară largă a acestui material.
Reducerea utilizării plasticului
Echipa de cercetare, formată din Jens Risbo, Andreas Blennow, Peter Ulvskov, Kim Hebelstrup și Marwa Faisal, a depus deja o cerere de brevet care, odată aprobată, ar putea deschide calea pentru producția noului material biocompozit.
Și asta pentru că, în ciuda sumelor uriașe de bani alocate sortării și reciclării plasticului utilizat în prezent, oamenii de știință nu consideră că demersul va fi cu adevărat un succes. Aceasta ar trebui văzută mai degrabă ca o tehnologie de tranziție, până când se va renunța definitiv la materialele plastice.
Iar reciclarea eficientă a plasticului nu este deloc simplă. Diferitele elemente din plastic trebuie separate unele de altele și există diferențe majore între tipurile de plastic, ceea ce înseamnă că procesul trebuie realizat într-un mod sigur, astfel încât niciun contaminant să nu ajungă în plasticul reciclat.
În același timp, țările și consumatorii trebuie să își sorteze plasticul. Aceasta reprezintă o sarcină uriașă și care necesită eforturi importante. În aceste condiții devine vitală utilizarea de noi materiale care au aceleași performanțe ca plasticul, dar care să nu polueze planeta.
Cercetătorii colaborează deja cu două companii daneze de ambalaje pentru a dezvolta prototipuri pentru ambalarea alimentelor, dar se preconizează și multe alte utilizări pentru acest material inovativ, cum ar fi folosirea sa de către industria auto pentru ornamentele interioare ale mașinilor.
Deși este dificil de spus când plasticul biofriendly pe bază de orz se va produce la scară industrială, oamenii de știință sunt optimiști, considerând că noul material ar putea deveni o realitate în viitorul apropiat. În decurs de unul până la cinci ani, aceștia estimează producerea a diferite prototipuri de ambalaje, printre care tăvițe, sticle și pungi.
Articol realizat de Gabriela Dan, Redactor Arta Albă
Citiți pe Arta Albă și: Ambalajele comestibile – inovații menite să înlocuiască plasticul
Frumos