Un team di ricercatori ha sviluppato una schiuma poliuretanica a base di olio di alghe
Lo studio è stato condotto in collaborazione traUniversity of California, San Diego e Algenesis Materials, una neonata società di scienza e tecnologia dei materiali. Il progetto è stato guidato dalla studentessa laureata Natasha Gunawan dei laboratori dei professori Michael Burkart (Divisione di fisica) e Stephen Mayfield (Divisione di scienze biologiche) e Marissa Tessman di Algenesis. Questa è l'ultima di una serie di recenti pubblicazioni di ricerca che collettivamente, afferma Burkart, offrono una soluzione completa al problema della plastica, almeno per i poliuretani (PU).
Il documento mostra che abbiamo la schiumaqualità commerciale che si decompone nel suo ambiente naturale. Dopo centinaia di formulazioni, abbiamo finalmente raggiunto una formulazione che soddisfa le specifiche commerciali. Queste schiume sono a base biologica al 52%, alla fine raggiungeremo il 100%.
Steven Mayfield, Dipartimento di Scienze Biologiche, Università della California, San Diego
Oltre a sviluppare la corretta formulazione della schiumaqualità commerciale, i ricercatori hanno lavorato con Algenesis non solo per creare la scarpa, ma anche per scomporla. Gli scienziati hanno dimostrato che i prodotti commerciali come i poliesteri, le bioplastiche (PLA) e le materie plastiche fossili (PET) possono essere biodegradabili, ma solo nel contesto di test di laboratorio o compostaggio industriale.
Pantofole biodegradabili di qualità commerciale. Credito: Stephen Mayfield, Università della California, San Diego
In effetti, gli scienziati hanno ri-sviluppato i poliuretanicon biomonomeri da zero per soddisfare le elevate esigenze di materiali per calzature, mantenendo teoricamente una composizione chimica adatta alla biodegradazione. Le alghe si sono rivelate uno dei monomeri. È sulla base di tali materiali che gli scienziati hanno creato speciali schiume biodegradabili in alternativa al poliuretano.
Testare le schiume immergendole nel tradizionale composte suolo, il team ha scoperto che i materiali si sono decomposti dopo sole 16 settimane. Durante il periodo di decomposizione, per tenere conto di qualsiasi tossicità, gli scienziati hanno misurato ogni molecola rilasciata dai materiali biodegradabili. Hanno anche identificato organismi che hanno degradato la schiuma.
Poggiapiedi realizzato con ciabatte estratte dallo stampo. Credito: Stephen Mayfield, Università della California, San Diego
Biodegradazione dei cubi di PU nell'arco di 12 settimane: la degradazione è stata analizzata utilizzando A) il cambiamento nell'aspetto, B) la massa del cubo e C) la forza massima al 50% di deviazione della forza di compressione (CFD).Per la perdita di massa di compost e suolo, p <0,01, e per la CFD di compost e suolo, p <0,01 (Tabella 2 nell'articolo pubblicato).Crediti: Steven Mayfield, Università della California, San Diego
Completamente riciclabilei prodotti commerciali sono il passo successivo nella missione in corso degli scienziati per risolvere i problemi attuali nella produzione e gestione dei rifiuti di plastica. Se non vengono risolti, entro il 2050 ciò porterà al rilascio di 96 miliardi di tonnellate di plastica nelle discariche o nell'ambiente.
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