Boj proti znečištění plasty se vede na několika frontách. Jedním z problémů tohoto materiálu je, že ano
Dnes se většina plastů vyrábí zchemická látka získaná z ropy. Zpracovává se za vzniku silných uhlíkových vazeb mezi jednotlivými monomery, které se spojují do dlouhých řetězců za vzniku polypropylenového polymeru. K takovým procesům v přírodě nedochází, a proto je pro takové vazby velmi obtížné rozpadnout se v jejich přirozeném prostředí.
Hodně výzkumu plastůse zaměřuje na nové metody recyklace, které mohou tyto řetězce efektivněji prolomit a umožnit opětovné použití materiálu. Někteří vědci zároveň usilují o vytvoření plastu, který je zcela recyklovatelný, například z přírodních materiálů a se speciálními enzymy, které materiál po použití rozloží.
Zde je pět nejslibnějších průlomů v oblasti zelených plastů.
Bioplast na dřevěný prášek: rozkládá se za 3 měsíce
Tým z Yale University dohromadydřevěný prášek a biologicky rozložitelné rozpouštědlo. Výsledkem je, že vědci přeměnili odpad z pily na suspenzi organických polymerů a celulózy s vodíkovými vazbami a proplétající se v nanoměřítku. Poté v průběhu studie vědci odlili suspenzi do bioplastu.
Poté vědci provedli experiment.Ponořili listy bioplastu do půdy, kde se molekulární vazby začaly rozpadat za dva týdny a vzorky se za tři měsíce zcela rozložily. Bioplast také vykazoval vysokou mechanickou pevnost, stabilitu retence tekutin a odolnost vůči UV záření.
Kromě toho, že se bioplasty rychle degradují, mohou být také vráceny do své původní suspenzní formy. To umožňuje regeneraci a opětovné použití rozpouštědla.
Studie byla publikována v časopisePřírodní udržitelnost.
Bioplast z odpadu: biologicky rozložitelný za 12 měsíců
Vědci z Ústavu výrobních systémů a konstrukčních technologií pojmenovaní po Fraunhofer v Německu použil průmyslový odpad ve formě tuků, které obsahují velké množství zbytkových minerálů.
Ve fermentační komoře, geneticky modifikovanébakterie metabolizovaly tyto minerály na biopolymer, polyhydroxybutyrát (PHB). Mikrobi jej uložili ve svých buňkách v kapalné formě jako zdroj energie.
Bakteriální polyhydroxybutyrátové granule
Fraunhofer IPK / Andy King
Poté, co byl PHB následně rozpuštěn,vědci jej smíchali s patentovanými chemickými přísadami. S jejich pomocí PHB rychle ztuhla. Výsledkem je biologický polyester. Autoři vývoje ukázali, že materiál vykazuje vlastnosti podobné vlastnostem polypropylenu.
Experimenty také ukázaly, že pokud je polyester na bázi PHB umístěn na běžnou skládku, přírodní mikroorganismy jej během 6–12 měsíců zcela zničí.
Vestavěné enzymy degradují materiál za několik dní
Vědci z laboratořeBerkeley vyvinul způsob, jak vložit malé množství komerčních enzymů přímo do samotného plastu, takže materiál se sám rozloží, ať skončí kdekoli.
Zároveň tak, aby plast zůstal stabilníVědci přidali do materiálu čtyř monomerní náhodný heteropolymer (RHP). Jejím úkolem je rozptýlit enzymy na vzdálenost několika nanometrů od sebe.
Ukázka nového biologicky rozložitelného plastu s vloženými enzymy před a během kompostování
Kalifornská univerzita v Berkeley
Výsledkem je plast, kterýzůstává stabilní při pravidelném používání, ale začíná se rozpadat pouze při kontaktu s kompostovou půdou nebo horkou vodou. Při testování tým zjistil, že namáčení plastu ve vodě při pokojové teplotě po dobu tří měsíců nezpůsobilo jeho degradaci - proces, který se spustí pouze tehdy, když teplota mírně stoupne.
V teplejší než obvyklé vodě je nový plast za pár dní zcela zničen.
Kalifornská univerzita v Berkeley
Tým již požádal o patent na nový rozložitelný plast a založil startup, který má pomoci s jeho komercializací.
Studie byla publikována v časopisePříroda.
Rostlinný bioplast: degraduje za 4 roky
NEC také pracuje na formáchekologicky šetrný plast a vytvořil recept na vytvoření materiálu, který je odolný jako tradiční plast, ale mnohem šetrnější k životnímu prostředí. Nový materiál NeCycle se skládá z 50 % celulózy získané z nejedlých rostlin – dřeva a slámy. Autoři vývoje podotýkají, že jej lze použít pro vstřikování, jako běžné plasty.
Společnost NEC vytvořila nový bioplast ve formě granulí nebo lisovaných součástí pro všechny typy produktů
To mu dává stejné vlastnosti jako ukonvenční plasty. Současně při jeho tvorbě nejsou využívány fosilní zdroje a také neznečišťuje přírodní prostředí, které se rozloží asi za čtyři roky. Společnost NEC uvedla, že je již připravena na sériovou výrobu NeCycle.
Plast se za týden na slunci rozpadá
Vědci z Číny vytvořili nový typ plastu, který se při vystavení slunečnímu záření a kyslíku rozloží za pouhý týden.
Nový materiál se objevil náhodou, když autorvýzkum Liang Luo z Číny Huazhong University of Science and Technology pracuje na vylepšeném typu chemického senzoru. Vědec v oblasti materiálů vyvíjel nový polymerový film, který měnil barvu v závislosti na úrovni pH. Tento proces byl řízen jedinečnou molekulární strukturou materiálu: řetězce monomerů dodávají filmu tmavě červenou barvu a unášejí jej, když jsou tyto vazby přerušeny.
Prostřednictvím experimentů svého týmu Luo objevilže tmavě červená barva filmu rychle zmizela a samotný materiál se po několika dnech na slunci rozložil. Přerušení těchto vazeb je přesně společným cílem výzkumu zpracování plastů.
Plast není vhodný pro použití v lahvíchze sody nebo nákupních tašek, protože se rychle rozkládá na slunci a na vzduchu a během týdne se úplně rozloží. Současně bez zanechání fragmentů mikroplastů, které ničí životní prostředí. Tam, kde se nový plast hodí, je flexibilní elektronika nebo chytré telefony - tam bude po celou dobu životnosti izolován od vzduchu a světla.
Přečtěte si více
Japonští vědci představili metodu pohybu objektů pomocí zvukových vln
Poprvé v historii 9 hvězd zmizelo za půl hodiny a nevrátilo se
Objevily se podrobné fotografie galaxií nejblíže k nám