Tworzywo superszybkie w biodegradacji
CanvaTworzywa sztuczne to jeden z najpoważniejszych problemów środowiskowych naszych czasów. Są wykorzystywane powszechnie z racji swej wszechstronności, wytrzymałości i odporności na wodę i ciepło. Te zalety niestety stają się wadami po zakończeniu okresu użytkowania produktu, ponieważ odpady z tworzyw sztucznych mogą zalegać na wysypiskach śmieci i w oceanach przez tysiące lat, zanim ulegną degradacji. Chemicy z Uniwersytetu w Konstancji opracowali nowy rodzaj plastiku, który ma trwałość taką jak standardowy, ale ulega biodegradacji w ciągu miesięcy, a nawet dni.
W jaki sposób można zaprojektować tworzywa sztuczne, aby zachowały swoje pożądane właściwości, a jednocześnie mogły być skuteczniej poddawane recyklingowi? Te i inne pytania dotyczące ekologiczności tworzyw sztucznych są przedmiotem zainteresowania chemika Stefana Meckinga i jego grupy badawczej na Uniwersytecie w Konstancji.
Nowy materiał opracowany przez naukowców jest znany jako poliester-2,18, od dwóch modułów, z których się składa – krótkiej jednostki diolu zawierającej dwa atomy węgla i kwasu dikarboksylowego o 18 atomach węgla. Chociaż zachowuje gęstą krystaliczną strukturę, która zapewnia trwałość zwykłym tworzywom sztucznym, takim jak HDPE, zespół dodał chemiczne „punkty pęknięcia”, które umożliwiają rozłożenie materiału na podstawowe moduły, które można odzyskać i ponownie wykorzystać. Dodatkowo naukowcy twierdzą, że podstawowe moduły można uzyskać ze źródeł odnawialnych.
W testach laboratoryjnych z użyciem naturalnie występujących enzymów poliester rozpadł się całkowicie w ciągu kilku dni. Dalsze testy w standardowej kompostowni przemysłowej, przy użyciu innych drobnoustrojów, trwały około dwóch miesięcy, co nadal jest imponująco szybkim czasem. Eksperymenty pokazują, że materiał nie tylko może zostać celowo rozłożony, ale także powinien stanowić znacznie mniejszy problem, jeśli jakaś jego część przedostanie się do gleby lub oceanu.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
– My również byliśmy zdumieni tą szybką degradacją – powiedział Stefan Mecking. – Oczywiście nie możemy przenieść wyników kompostowni jeden do jednego na żadne możliwe warunki środowiskowe, ale potwierdzają one, że materiał rzeczywiście ulega biodegradacji, i wskazują, że jest znacznie mniej trwały niż tworzywa sztuczne, takie jak HDPE, jeśli zostanie nawet przypadkowo uwolniony do środowiska.
Zespół planuje kontynuować badanie możliwości recyklingu i biodegradacji nowego poliestru, a także tego, w jaki sposób można go wykorzystać w druku 3D i materiałach opakowaniowych.
Źródło: University of Konstanz
