Det nedbrydes hurtigt og skader ikke naturen: fem typer miljøvenlig plast

Et af problemerne med dette materiale er, at det

er i stand til at fortsætte i miljøet i lang tid, og i nogle tilfælde endda århundreder.Ved at ændre processen med plastproduktion håber forskere at tilbyde sine funktionelle former, der nedbrydes hurtigt, sikkert og naturligt på kort tid.Og nylige opdagelser tyder på, at dette er muligt i fremtiden.

I dag er det meste plast fremstillet afkemisk stof afledt af råolie. Det bearbejdes for at danne stærke carbonbindinger mellem individuelle monomerer, som kombineres til lange kæder til dannelse af en polypropylenpolymer. Sådanne processer forekommer ikke i naturen, derfor er det meget svært for sådanne bindinger at gå i opløsning i deres naturlige habitat.

Meget forskning om plastfokuserer på nye genbrugsmetoder, der kan bryde disse kæder mere effektivt og gøre det muligt at genbruge materiale. På samme tid stræber nogle forskere efter at skabe plastik, der er fuldstændigt genanvendelig, for eksempel fra naturlige materialer og med specielle enzymer, der nedbryder materialet efter brug.

Her er fem af de mest lovende grønne plastgennembrud.

Træpulver bioplast: nedbrydes på 3 måneder

Et team fra Yale University kombinerettræpulver og bionedbrydeligt opløsningsmiddel. Som et resultat forvandlede forskere savværksaffald til en suspension af organiske polymerer og cellulose med hydrogenbindinger og sammenvævning i nanoskalaen. Derefter i løbet af undersøgelsen kastede forskerne suspensionen i en bioplast.

Efterfølgende gennemførte forskerne et eksperiment.De dyppede plader af bioplast i jorden, hvor de molekylære bindinger begyndte at nedbryde på to uger, og prøverne blev fuldstændigt nedbrudt på tre måneder. Bioplasten udviste også høj mekanisk styrke, væskeretention og UV -modstand.

Ud over hurtigt nedbrydning kan bioplast også returneres til deres oprindelige suspensionsform. Dette gør det muligt at genvinde og genbruge opløsningsmidlet.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftetNaturens bæredygtighed.

Bioplast fra affald: bionedbrydeligt om 12 måneder

Forskere fra Institute of Production Systems and Design Technologies opkaldt efter Fraunhofer i Tyskland brugte industriaffald i form af fedtstoffer, som indeholder en stor mængde restmineraler.

I gæringskammeret, genetisk modificeretbakterier metaboliserede disse mineraler til en biopolymer, polyhydroxybutyrat (PHB). Mikrober lagrede det i deres celler i flydende form som energikilde.

Bakterielle polyhydroxybutyrat granulater
Fraunhofer IPK / Andy King

Efter at PHB efterfølgende blev opløst,forskere blandede det med proprietære kemiske tilsætningsstoffer. Med deres hjælp størknede PHB hurtigt. Resultatet er en biologisk afledt polyester. Forfatterne til udviklingen har vist, at materialet udviser egenskaber, der ligner dem af polypropylen.

Eksperimenter har også vist, at hvis en PHB-baseret polyester anbringes på en almindelig losseplads, vil naturlige mikroorganismer ødelægge den fuldstændigt inden for 6-12 måneder.

Indbyggede enzymer nedbryder materiale på få dage

Forskere ved Berkeley Lab har udviklet en måde at indlejre små mængder kommercielle enzymer direkte i selve plasten, så materialet nedbrydes af sig selv, uanset hvor de går.

På samme tid, så plasten forbliver stabilform tilføjede forskerne en fire-monomer tilfældig heteropolymer (RHP) til materialet. Dens opgave er at sprede enzymer i en afstand på flere nanometer fra hinanden.

Prøve af ny bionedbrydelig plast med indlejrede enzymer før og under kompostering

University of California i Berkeley

Resultatet er en plastik, der forbliver stabil ved regelmæssig brug, men begynder atI  test fandt holdet, at iblødsætning af plast i vand ved stuetemperatur i tre måneder ikke fik det til at nedbrydes - detteProcessen starter kun, når temperaturen stiger lidt.

I varmere end normalt vand ødelægges den nye plastik fuldstændigt på få dage.
University of California i Berkeley

Teamet har allerede ansøgt om patent på en ny nedbrydeligt plast og grundlagt en opstart for at hjælpe med at kommercialisere det.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftetNatur.

Plantebaseret bioplast: nedbrydes på 4 år

NEC arbejder også med former for bæredygtig plast og har skabt en opskrift påskabe et materiale, der er lige så holdbart som traditionel plast, men meget mere miljøvenligt.Det nye NeCycle-materiale består af  50% cellulose opnået fra uspiselige planter - træ og halm.Forfatterne af udviklingen bemærker, at den kan bruges til sprøjtestøbning, ligesom konventionel plast.

NEC har skabt en ny bioplast i form af granulat eller støbte komponenter til alle typer produkter

Dette giver det de samme egenskaber somkonventionel plast. På samme tid bruges der under dets oprettelse ingen fossile ressourcer, og det forurener heller ikke det naturlige miljø og nedbrydes om cirka fire år. NEC sagde, at det allerede er klar til masseproduktion af NeCycle.

Plast henfalder på en uge i sollys

Forskere fra Kina har skabt en ny type plastik, der nedbrydes på bare en uge, når den udsættes for sollys og ilt. 

Det nye materiale dukkede op ved en tilfældighed, da forfatterenforskning Liang Luo fra Kina Huazhong University of Science and Technology har arbejdet på en forbedret type kemisk sensor. En materialeforsker udviklede en ny polymerfilm, der ændrede farve afhængigt af pH-niveauet. Denne proces blev drevet af materialets unikke molekylære struktur: kæder af monomerer giver filmen en mørkerød farve og bærer den væk, når disse bindinger brydes.

Gennem sit teams eksperimenter opdagede Luoat filmens mørkerøde farve hurtigt forsvandt, og selve materialet nedbrydes efter flere dage i sollys. At bryde disse obligationer er netop det fælles mål for forskning i plastbehandling.

Plast er ikke egnet til flaskebrugfra sodavand eller indkøbsposer, da det hurtigt nedbrydes under udsættelse for sollys og luft og nedbrydes helt inden for en uge. På samme tid uden at efterlade fragmenter af mikroplast, der ødelægger miljøet. Hvor den nye plastik er praktisk, findes i fleksibel elektronik eller smartphones - der vil den blive isoleret fra luft og lys i hele sit liv.

Læs mere

Japanske forskere præsenterede en metode til at flytte objekter med lydbølger

For første gang i historien forsvandt 9 stjerner på en halv time og vendte ikke tilbage

Detaljerede fotos af galakser tættest på os dukkede op