Muovisaastetta vastaan taistellaan useilla rintamilla. Yksi tämän materiaalin ongelmista on se
Nykyään suurin osa muovista on valmistettuöljystä johdettu kemiallinen aine. Se käsitellään vahvojen hiilisidosten muodostamiseksi yksittäisten monomeerien välille, jotka yhdistyvät pitkiksi ketjuiksi muodostaen polypropeenipolymeerin. Tällaisia prosesseja ei tapahdu luonnossa, joten tällaisten sidosten on erittäin vaikea hajota luonnollisessa elinympäristössään.
Paljon tutkimusta muovistakeskittyy uusiin kierrätysmenetelmiin, jotka voivat katkaista nämä ketjut tehokkaammin ja sallia materiaalin uudelleenkäytön. Samaan aikaan jotkut tutkijat pyrkivät luomaan muovin, joka on täysin kierrätettävissä esimerkiksi luonnonmateriaaleista ja erityisistä entsyymeistä, jotka hajottavat materiaalin käytön jälkeen.
Tässä on viisi lupaavinta vihreän muovin läpimurtoa.
Puujauhe biomuovi: hajoaa 3 kuukaudessa
Ryhmä Yalen yliopistosta yhdistettynäpuujauhetta ja biohajoavaa liuotinta. Tämän seurauksena tutkijat muuttivat sahateollisuuden jätteet orgaanisten polymeerien ja selluloosan suspensioksi, jossa on vetysidoksia ja jotka kutoutuvat nanomittakaavassa. Sitten tutkijat valasivat tutkimuksen aikana suspension bioplastiksi.
Tämän jälkeen tutkijat tekivät kokeen.He upottivat biomuovilevyjä maaperään, jossa molekyylisidokset alkoivat hajota kahdessa viikossa ja näytteet hajosivat kokonaan kolmessa kuukaudessa. Biomuoveilla oli myös suuri mekaaninen lujuus, nesteenpidätyskestävyys ja UV -kestävyys.
Nopeasti hajoavan lisäksi biomuovit voidaan myös palauttaa alkuperäiseen suspensiomuotoonsa. Tämä mahdollistaa liuottimen talteenoton ja uudelleenkäytön.
Tutkimus julkaistiin lehdessäLuonnon kestävyys.
Biomuovi jätteestä: biohajoava 12 kuukaudessa
Tutkijat tuotantojärjestelmien ja suunnitteluteknologian instituutista Saksan Fraunhofer käytti rasvaa sisältävää teollisuusjätettä, joka sisältää suuren määrän mineraaleja.
Käymiskammiossa, geneettisesti muunnettubakteerit metaboloivat nämä mineraalit biopolymeeriksi, polyhydroksibutyraatiksi (PHB). Mikrobit varastoivat sen soluihinsa nestemäisessä muodossa energianlähteenä.
Bakteeripolyhydroksibutyraattirakeet
Fraunhofer IPK / Andy King
Sen jälkeen kun PHB oli liuennut,tutkijat sekoittivat sen omiin kemiallisiin lisäaineisiin. Heidän avullaan PHB kiinteytyi nopeasti. Tuloksena on biologisesti johdettu polyesteri. Kehityksen tekijät ovat osoittaneet, että materiaalilla on samanlaisia ominaisuuksia kuin polypropeenilla.
Kokeet ovat myös osoittaneet, että jos PHB-pohjainen polyesteri sijoitetaan tavalliseen kaatopaikkaan, luonnolliset mikro-organismit tuhoavat sen kokonaan 6-12 kuukauden kuluessa.
Sisäänrakennetut entsyymit hajottavat materiaalin muutamassa päivässä
Laboratorion tutkijatBerkeley on kehittänyt tavan upottaa pieniä määriä kaupallisia entsyymejä suoraan itse muoviin, jotta materiaali hajoaa itsestään, minne ne päätyvätkin.
Samalla muovi pysyy vakaanamuodossa, tutkijat lisäsivät materiaaliin neljän monomeerisen satunnaisen heteropolymeerin (RHP). Sen tehtävänä on hajottaa entsyymejä useiden nanometrien etäisyydelle toisistaan.
Näyte uudesta biohajoavasta muovista, jossa on upotettuja entsyymejä ennen kompostointia ja sen aikana
Kalifornian yliopisto Berkeleyssä
Tuloksena on muovia, jokapysyy vakaana säännöllisessä käytössä, mutta alkaa hajota vasta joutuessaan kosketuksiin kompostimaan tai kuuman veden kanssa. Testauksessa ryhmä havaitsi, että muovin liottaminen vedessä huoneenlämpötilassa kolmen kuukauden ajan ei aiheuttanut sen hajoamista - prosessi, joka käynnistyy vain, kun lämpötila nousee hieman.
Tavallista lämpimämmässä vedessä uusi muovi tuhoutuu kokonaan muutamassa päivässä.
Kalifornian yliopisto Berkeleyssä
Tiimi on jo hakenut patenttia uudelle hajoavalle muoville ja perustanut startupin sen kaupallistamiseksi.
Tutkimus julkaistiin lehdessäLuonto.
Kasvipohjainen biomuovi: hajoaa 4 vuodessa
NEC työskentelee myös muottien parissaympäristöystävällistä muovia ja loi reseptin materiaalin luomiseksi, joka on yhtä kestävä kuin perinteinen muovi, mutta paljon ympäristöystävällisempi. Uusi NeCycle-materiaali koostuu 50 % selluloosasta, joka on saatu syötäväksi kelpaamattomista kasveista - puusta ja oljesta. Kehityksen kirjoittajat huomauttavat, että sitä voidaan käyttää ruiskupuristukseen, kuten tavanomaista muovia.
NEC on luonut uuden biomuovin rakeiden tai valettujen komponenttien muodossa kaikentyyppisille tuotteille
Tämä antaa sille samat ominaisuudet kuinperinteiset muovit. Samaan aikaan sen luomisen aikana fossiilisia resursseja ei käytetä eikä se myöskään saastuta luonnollista ympäristöä hajoen noin neljässä vuodessa. NEC sanoi olevansa jo valmis NeCyclen massatuotantoon.
Muovi hajoaa auringonpaisteessa viikossa
Kiinalaiset tutkijat ovat luoneet uudentyyppisen muovin, joka hajoaa vain viikossa auringonvalon ja hapen vaikutuksesta.
Uusi materiaali ilmestyi vahingossa, kun kirjoittajatutkimus Liang Luo Kiinasta Huazhongin tiede- ja teknologiayliopisto on työskennellyt parannetun kemiallisten antureiden parissa. Materiaalitieteilijä kehitti uutta polymeerikalvoa, joka muutti väriä pH-tason mukaan. Tätä prosessia ohjasi materiaalin ainutlaatuinen molekyylirakenne: monomeeriketjut antavat kalvolle tummanpunaisen värin ja kuljettavat sen pois, kun nämä sidokset katkeavat.
Tiiminsä kokeiden avulla Luo löysiettä kalvon tummanpunainen väri katosi nopeasti ja materiaali itse hajosi muutaman päivän auringonvalossa. Näiden sidosten rikkominen on nimenomaan muovinjalostustutkimuksen yhteinen tavoite.
Muovi ei sovi pullokäyttöönsoodasta tai ostoskasseista, koska se hajoaa nopeasti altistuessaan auringonvalolle ja ilmalle ja hajoaa kokonaan viikon kuluessa. Samaan aikaan jättämättä jälkeensä ympäristöä tuhoavia mikromuoviosia. Missä uusi muovi on kätevä, on joustava elektroniikka tai älypuhelimet - siellä se eristetään ilmasta ja valosta koko elämänsä ajan.
Lue lisää
Japanilaiset tutkijat esittivät menetelmän esineiden liikuttamiseksi ääniaalloilla
Ensimmäistä kertaa historiassa 9 tähteä katosi puolessa tunnissa eivätkä palanneet
Ilmestyivät yksityiskohtaiset kuvat lähinnä olevia galakseja