Het breekt snel af en is niet schadelijk voor de natuur: vijf soorten milieuvriendelijk plastic

De strijd tegen plasticvervuiling wordt op verschillende fronten gevoerd. Een van de problemen met dit materiaal is dat het

in staat zijn om in de omgeving te overlevenvoor een lange tijd, en in sommige gevallen zelfs eeuwen. Door het productieproces van plastic te veranderen hopen wetenschappers functionele vormen aan te bieden die snel, veilig en op natuurlijke wijze in korte tijd biologisch afbreekbaar zijn. En recente ontdekkingen suggereren dat dit in de toekomst mogelijk kan zijn.

Tegenwoordig worden de meeste kunststoffen gemaakt van:chemische stof afgeleid van olie. Het wordt verwerkt om sterke koolstofbindingen te vormen tussen afzonderlijke monomeren, die zich combineren tot lange ketens om een ​​polypropyleenpolymeer te vormen. Dergelijke processen komen niet voor in de natuur, daarom is het erg moeilijk voor dergelijke bindingen om in hun natuurlijke habitat te desintegreren.

Veel onderzoek naar kunststoffenricht zich op nieuwe recyclingmethoden die deze ketens efficiënter kunnen doorbreken en hergebruik van materiaal mogelijk maken. Tegelijkertijd streven sommige wetenschappers ernaar om plastic te maken dat volledig recyclebaar is, bijvoorbeeld van natuurlijke materialen en met speciale enzymen die het materiaal na gebruik afbreken.

Hier zijn vijf van de meest veelbelovende doorbraken op het gebied van groene plastics.

Houtpoeder bioplastic: ontleedt in 3 maanden

Een team van Yale University gecombineerdhoutpoeder en biologisch afbreekbaar oplosmiddel. Als resultaat veranderden wetenschappers zagerijafval in een suspensie van organische polymeren en cellulose met waterstofbruggen en verwevenheid op nanoschaal. Vervolgens, in de loop van het onderzoek, wierpen de wetenschappers de suspensie in een bioplast.

Daarna voerden de wetenschappers een experiment uit.Ze doopten vellen bioplastic in de grond, waar de moleculaire bindingen binnen twee weken begonnen af ​​​​te breken en de monsters in drie maanden volledig waren afgebroken. Het bioplastic vertoonde ook een hoge mechanische sterkte, vochtretentiestabiliteit en UV-bestendigheid.

Bioplastics kunnen niet alleen snel worden afgebroken, maar kunnen ook worden teruggebracht in hun oorspronkelijke suspensievorm. Hierdoor kan het oplosmiddel worden teruggewonnen en hergebruikt.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschriftNatuur Duurzaamheid.

Bioplastic uit afval: biologisch afbreekbaar in 12 maanden

Wetenschappers van het Institute of Production Systems and Design Technologies vernoemd naar Fraunhofer in Duitsland gebruikte industrieel afval in de vorm van vetten, die een grote hoeveelheid restmineralen bevatten.

In de fermentatiekamer, genetisch gemodificeerdbacteriën metaboliseerden deze mineralen tot een biopolymeer, polyhydroxybutyraat (PHB). Microben sloegen het in vloeibare vorm op in hun cellen als energiebron.

Bacteriële polyhydroxybutyraatkorrels
Fraunhofer IPK / Andy King

Nadat de PHB vervolgens was opgelost,wetenschappers vermengden het met gepatenteerde chemische additieven. Met hun hulp stolde PHB snel. Het resultaat is een bio-afgeleide polyester. De auteurs van de ontwikkeling hebben aangetoond dat het materiaal eigenschappen vertoont die vergelijkbaar zijn met die van polypropyleen.

Experimenten hebben ook aangetoond dat als een op PHB gebaseerde polyester op een gewone stortplaats wordt geplaatst, natuurlijke micro-organismen deze binnen 6-12 maanden volledig zullen vernietigen.

Ingebouwde enzymen ontleden materiaal in een paar dagen

Wetenschappers van het LaboratoriumBerkeley heeft een manier ontwikkeld om kleine hoeveelheden commerciële enzymen rechtstreeks in het plastic zelf in te bedden, zodat het materiaal vanzelf afbreekt, waar het ook terechtkomt.

Tegelijkertijd, zodat het plastic stabiel blijftvorm, voegden de onderzoekers een vier-monomeer willekeurig heteropolymeer (RHP) aan het materiaal toe. Zijn taak is om enzymen op een afstand van enkele nanometers van elkaar te verspreiden.

Monster van nieuw biologisch afbreekbaar plastic met ingebedde enzymen voor en tijdens compostering

Universiteit van Californië in Berkeley

Het resultaat is plastic, datblijft stabiel bij regelmatig gebruik, maar begint pas af te breken bij contact met compostgrond of heet water. Tijdens tests ontdekte het team dat het drie maanden laten weken van het plastic in water bij kamertemperatuur er niet voor zorgde dat het afbrak; een proces dat pas in werking treedt als de temperatuur iets stijgt.

In warmer dan normaal water is het nieuwe plastic in een paar dagen volledig vernietigd.
Universiteit van Californië in Berkeley

Het team heeft al een patent aangevraagd voor een nieuw afbreekbaar plastic en heeft een startup opgericht om het te helpen commercialiseren.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschriftNatuur.

Plantaardig bioplastic: degradeert in 4 jaar

NEC werkt ook aan mallenmilieuvriendelijk plastic en creëerde een recept voor het creëren van een materiaal dat net zo duurzaam is als traditioneel plastic, maar veel milieuvriendelijker. Het nieuwe NeCycle-materiaal bestaat voor 50% uit cellulose afkomstig van niet-eetbare planten: hout en stro. De auteurs van de ontwikkeling merken op dat het kan worden gebruikt voor spuitgieten, net als conventionele kunststoffen.

NEC heeft een nieuw bioplastic gecreëerd in de vorm van korrels of gegoten componenten voor alle soorten producten

Dit geeft het dezelfde kenmerken als die vanconventionele kunststoffen. Tegelijkertijd worden fossiele hulpbronnen tijdens de creatie niet gebruikt en vervuilt het ook de natuurlijke omgeving niet, omdat het in ongeveer vier jaar uiteenvalt. NEC zei dat het al klaar is voor massaproductie van NeCycle.

Plastic vergaat binnen een week in zonlicht

Onderzoekers uit China hebben een nieuw type plastic gecreëerd dat in slechts een week afbreekt bij blootstelling aan zonlicht en zuurstof.

Het nieuwe materiaal verscheen per ongeluk toen de auteuronderzoek Liang Luo van China Huazhong University of Science and Technology heeft gewerkt aan een verbeterd type chemische sensor. Een materiaalwetenschapper ontwikkelde een nieuwe polymeerfilm die van kleur veranderde afhankelijk van de pH-waarde. Dit proces werd aangedreven door de unieke moleculaire structuur van het materiaal: ketens van monomeren geven de film een ​​donkerrode kleur en dragen deze weg wanneer deze bindingen worden verbroken.

Door de experimenten van zijn team ontdekte Luo:dat de donkerrode kleur van de film snel verdween en het materiaal zelf ontleedde na enkele dagen in zonlicht. Het verbreken van deze bindingen is precies het gemeenschappelijke doel van onderzoek naar kunststofverwerking.

Plastic is niet geschikt voor flessengebruikvan frisdrank of boodschappentassen, omdat het snel ontleedt bij blootstelling aan zonlicht en lucht en binnen een week volledig ontleedt. Tegelijkertijd zonder fragmenten van microplastics achter te laten die het milieu vernietigen. Waar het nieuwe plastic goed van pas komt, is in flexibele elektronica of smartphones - daar zal het zijn hele leven geïsoleerd zijn van lucht en licht.

Lees verder

Japanse wetenschappers presenteerden een methode om objecten met geluidsgolven te verplaatsen

Voor het eerst in de geschiedenis verdwenen 9 sterren in een half uur en kwamen niet meer terug

Gedetailleerde foto's van sterrenstelsels die het dichtst bij ons zijn verschenen