המאבק בזיהום הפלסטיק מתנהל בכמה חזיתות. אחת הבעיות עם החומר הזה היא שזה
כיום, רוב הפלסטיקים עשוייםחומר כימי שמקורו בשמן. הוא מעובד ליצירת קשרי פחמן חזקים בין מונומרים בודדים, המשלבים לשרשראות ארוכות ליצירת פולימר פוליפרופילן. תהליכים כאלה אינם מתרחשים בטבע, ולכן קשה מאוד להתפרק בקשרים כאלה בסביבתם הטבעית.
מחקר רב על פלסטיקמתמקד בשיטות מיחזור חדשות שיכולות לשבור את השרשראות הללו בצורה יעילה יותר ולאפשר שימוש חוזר בחומר. יחד עם זאת, ישנם מדענים השואפים ליצור פלסטיק שניתן למחזור לחלוטין, למשל, מחומרים טבעיים ועם אנזימים מיוחדים המפרקים את החומר לאחר השימוש.
להלן חמש מהפריצות דרך הפלסטיות הירוקות המבטיחות ביותר.
אבקת עץ ביולוגית: מתפרקת תוך 3 חודשים
צוות מאוניברסיטת ייל בשילובאבקת עץ וממס מתכלה. כתוצאה מכך הפכו מדענים את פסולת המנסרה לתליית פולימרים אורגניים ותאית עם קשרי מימן ושזורים בקנה מידה הננו. ואז, במהלך המחקר, המדענים הטילו את ההשעיה לביו פלסט.
לאחר מכן, המדענים ערכו ניסוי.הם טבלו יריעות של ביו פלסטיק באדמה, שם החלו הקשרים המולקולריים להתפרק תוך שבועיים, והדגימות התפרקו לחלוטין תוך שלושה חודשים. הביו-פלסטיק הציג גם חוזק מכני גבוה, יציבות אגירת נוזלים ועמידות בפני UV.
בנוסף להשפלות מהירות, ניתן להחזיר את הביו-פלסטיק גם לצורת ההשעיה המקורית שלהם. זה מאפשר לשחזר ולממש את הממס מחדש.
המחקר פורסם בכתב העתקיימות טבע.
ביו פלסטיק מפסולת: מתכלה ב 12 חודשים
מדענים מהמכון למערכות ייצור וטכנולוגיות עיצוב על שם Fraunhofer בגרמניה השתמש בפסולת תעשייתית בצורת שומנים, המכילים כמות גדולה של מינרלים שנותרו.
בחדר התסיסה, מהונדס גנטיתחיידקים מטבוליזו את המינרלים הללו לביו-פולימר, פולי-הידרוקסיבוטיראט (PHB). חיידקים אחסנו אותו בתאיהם בצורה נוזלית כמקור אנרגיה.
גרגירי פולי-הידרוקסי-בוטיראט בקטריאלי
פראונהופר IPK / אנדי קינג
לאחר שהתמוסס PHB לאחר מכן,מדענים ערבבו אותו עם תוספים כימיים קנייניים. בעזרתם, PHB התגבש במהירות. התוצאה היא פוליאסטר נגזר ביו. מחברי הפיתוח הראו כי החומר מציג תכונות דומות לאלו של פוליפרופילן.
ניסויים הראו גם שאם פוליאסטר מבוסס PHB מונח במזבלה רגילה, מיקרואורגניזמים טבעיים יהרסו אותו לחלוטין תוך 6-12 חודשים.
אנזימים מובנים מפרקים חומר תוך מספר ימים
מדענים מהמעבדהברקלי פיתחה דרך להטמיע כמויות קטנות של אנזימים מסחריים ישירות לתוך הפלסטיק עצמו, כך שהחומר יתפרק בעצמו בכל מקום בו הם מגיעים.
במקביל, כך שהפלסטיק יישאר יציבהצורה, החוקרים הוסיפו לחומר הטרופולימר אקראי (RHP) בעל ארבעה מונומרים. המשימה שלה היא לפזר אנזימים במרחק של כמה ננומטר אחד מהשני.
מדגם של פלסטיק חדש מתכלה עם אנזימים מוטבעים לפני הקומפוסטציה ובמהלכה
אוניברסיטת קליפורניה בברקלי
התוצאה היא פלסטיק, אשרנשאר יציב בשימוש קבוע, אך מתחיל להתפרק רק במגע עם אדמת קומפוסט או מים חמים. בבדיקה, הצוות מצא שהשריית הפלסטיק במים בטמפרטורת החדר למשך שלושה חודשים לא גרמה לו להתכלות - תהליך שמתחיל רק כשהטמפרטורה עולה מעט.
במים חמים מהרגיל הפלסטיק החדש נהרס כליל תוך מספר ימים.
אוניברסיטת קליפורניה בברקלי
הצוות כבר הגיש בקשה לפטנט על פלסטיק מתכלה חדש והקים סטארט-אפ שיעזור למסחורו.
המחקר פורסם בכתב העתטֶבַע.
ביו פלסטיק צמחי: מתכלה תוך 4 שנים
NEC עובדת גם על תבניותפלסטיק ידידותי לסביבה ויצר מתכון ליצירת חומר עמיד כמו פלסטיק מסורתי, אבל הרבה יותר ידידותי לסביבה. החומר החדש של NeCycle מורכב מ-50% תאית המתקבלת מצמחים בלתי אכילים - עץ וקש. מחברי הפיתוח מציינים כי ניתן להשתמש בו עבור הזרקה, כמו פלסטיק קונבנציונלי.
NEC יצרה ביו פלסטיק חדש בצורת גרגירים או רכיבים מעוצבים לכל סוגי המוצרים
זה נותן לו את אותם מאפיינים כמו שלפלסטיק קונבנציונאלי. יחד עם זאת, במהלך יצירתו, לא משתמשים במשאבים מאובנים, והוא גם אינו מזהם את הסביבה הטבעית ומתפרק בתוך כארבע שנים. NEC הודיעה כי היא מוכנה לייצור המוני של NeCycle.
פלסטיק מתפורר בשבוע באור שמש
חוקרים מסין יצרו סוג חדש של פלסטיק שמתפרק תוך שבוע בלבד כשהוא נחשף לאור שמש וחמצן.
החומר החדש הופיע במקרה כשהסופרמחקר ליאנג לואו מאוניברסיטת סין Huazhong למדע וטכנולוגיה עבד על סוג חיישן כימי משופר. מדען חומרים פיתח סרט פולימרי חדש ששינה את צבעו בהתאם לרמת ה- pH. תהליך זה הונע על ידי המבנה המולקולרי הייחודי של החומר: שרשראות מונומרים מעניקות לסרט צבע אדום כהה ומובילות אותו כשקשרים אלה נשברים.
באמצעות הניסויים של צוותו, גילה לושהצבע האדום כהה של הסרט נעלם במהירות, והחומר עצמו התפרק לאחר כמה ימים באור השמש. שבירת קשרים אלה היא בדיוק המטרה המשותפת של מחקר על עיבוד פלסטיק.
פלסטיק אינו מתאים לשימוש בבקבוקיםמסודה או שקיות קניות, מכיוון שהוא מתפרק במהירות בחשיפה לאור השמש ולאוויר ומתפרק לחלוטין תוך שבוע. יחד עם זאת, מבלי להשאיר אחריו שברי מיקרו-פלסטיק ההורסים את הסביבה. איפה שהפלסטיק החדש שימושי הוא באלקטרוניקה גמישה או בסמארטפונים - שם הוא יהיה מבודד מאוויר ואור במשך כל חייו.
קרא עוד
מדענים יפנים הציגו שיטה של העברת עצמים עם גלי קול
לראשונה בהיסטוריה 9 כוכבים נעלמו תוך חצי שעה ולא חזרו
הופיעו תמונות מפורטות של גלקסיות הקרובות אלינו