A luta contra a poluição plástica está sendo travada em várias frentes.
Hoje, a maioria dos plásticos é feita desubstância química derivada do petróleo. É processado para formar fortes ligações de carbono entre os monômeros individuais, que se combinam em longas cadeias para formar o polímero de polipropileno. Tais processos não ocorrem na natureza, portanto, é muito difícil que tais ligações se desintegrem no habitat natural.
Muita pesquisa sobre plásticosconcentra-se em novos métodos de reciclagem que podem quebrar essas cadeias de forma mais eficiente e permitir que o material seja reutilizado. Ao mesmo tempo, alguns cientistas estão se esforçando para criar plástico que seja totalmente reciclável, por exemplo, a partir de materiais naturais e com enzimas especiais que quebram o material após o uso.
Aqui estão cinco das descobertas mais promissoras do plástico verde.
Bioplástico de pó de madeira: decompõe-se em 3 meses
Команда из Йельского университета совместила pó de madeira e solvente biodegradável. Como resultado, os cientistas transformaram os resíduos da serraria em uma suspensão de polímeros orgânicos e celulose com ligações de hidrogênio e entrelaçadas em nanoescala. Então, durante o curso do estudo, os cientistas lançaram a suspensão em um bioplasto.
Depois, os cientistas realizaram um experimento.Eles mergulharam folhas de bioplástico no solo, onde as ligações moleculares começaram a se quebrar em duas semanas, e as amostras se decomporam completamente em três meses. O bioplástico também exibiu alta resistência mecânica, estabilidade de retenção de fluidos e resistência aos raios ultravioleta.
Além de se degradar rapidamente, os bioplásticos também podem retornar à sua forma original de suspensão. Isso permite que o solvente seja recuperado e reutilizado.
O estudo foi publicado na revistaSustentabilidade da natureza.
Bioplástico de resíduos: biodegradável em 12 meses
Cientistas do Instituto de Sistemas de Produção e Tecnologias de Design em homenagem a Fraunhofer na Alemanha utilizou resíduos industriais na forma de gorduras, que contêm uma grande quantidade de minerais residuais.
Na câmara de fermentação, geneticamente modificadoas bactérias metabolizam esses minerais em um biopolímero, polihidroxibutirato (PHB). Os micróbios o armazenam em suas células na forma líquida como fonte de energia.
Grânulos de polihidroxibutirato bacteriano
Fraunhofer IPK / Andy King
Depois que o PHB foi posteriormente dissolvido,os cientistas o misturaram com aditivos químicos patenteados. Com a ajuda deles, o PHB se solidificou rapidamente. O resultado é um poliéster bi-derivado. Os autores do desenvolvimento mostraram que o material exibe propriedades semelhantes às do polipropileno.
Os experimentos também mostraram que, se um poliéster à base de PHB for colocado em um aterro sanitário comum, os microorganismos naturais o destruirão completamente em 6-12 meses.
Enzimas embutidas decompõem o material em poucos dias
Cientistas do Berkeley Lab desenvolveram uma maneira de incorporar pequenas quantidades de enzimas comerciais diretamente no próprio plástico, para que o material se decomponha por conta própria onde quer que elas acabem.
Ao mesmo tempo, para que o plástico permaneça estávelforma, os pesquisadores adicionaram um heteropolímero aleatório monomérico de quatro (RHP) ao material. Sua tarefa é dispersar enzimas a uma distância de vários nanômetros umas das outras.
Amostra de novo plástico biodegradável com enzimas incorporadas antes e durante a compostagem
Universidade da Califórnia em Berkeley
O resultado é um plástico que se mantém estável com o uso regular, mas começa aEm seus testes, a equipe descobriu que mergulhar o plástico em água à temperatura ambiente por três meses não o decompôs .O processo só começa quando a temperatura sobe ligeiramente.
Em água mais quente do que o normal, o novo plástico é completamente destruído em poucos dias.
Universidade da Califórnia em Berkeley
A equipe já solicitou uma patente para o novo plástico degradável e fundou uma startup para ajudar a comercializá-lo.
O estudo foi publicado na revistaNatureza.
Bioplástico vegetal: degrada em 4 anos
A NEC também está trabalhando em formas de plásticos ecológicos e criou uma receitacriando um material tão durável quanto o plástico tradicional, mas muito mais seguro para o meio ambiente.O novo material NeCycle é composto por 50% de celulose derivada de plantas não comestíveis, como madeira e palha.Os autores do desenvolvimento observam que ele pode ser usado para moldagem por injeção, assim como os plásticos convencionais.
A NEC criou um novo bioplástico na forma de grânulos ou componentes moldados para todos os tipos de produtos
Isso dá a ele as mesmas características doplásticos convencionais. Ao mesmo tempo, durante sua criação, os recursos fósseis não são aproveitados, e também não polui o meio ambiente natural, decompondo-se em cerca de quatro anos. A NEC disse que está pronta para a produção em massa do NeCycle.
O plástico se deteriora em uma semana sob a luz do sol
Pesquisadores da China criaram um novo tipo de plástico que se decompõe em apenas uma semana quando exposto à luz solar e ao oxigênio.
O novo material apareceu por acaso quando o autorLiang Luo, da China Huazhong University of Science and Technology, tem trabalhado em um tipo aprimorado de sensor químico. Um cientista de materiais estava desenvolvendo um novo filme de polímero que mudava de cor dependendo do nível de pH. Esse processo foi impulsionado pela estrutura molecular única do material: cadeias de monômeros dão ao filme uma cor vermelha escura e o levam embora quando essas ligações são quebradas.
Por meio dos experimentos de sua equipe, Luo descobriuque a cor vermelha escura do filme desapareceu rapidamente, e o próprio material se decompôs após vários dias sob a luz do sol. Romper essas ligações é precisamente o objetivo comum da pesquisa de processamento de plásticos.
O plástico não é adequado para uso em garrafade refrigerantes ou sacolas de compras, pois se decompõe rapidamente sob a exposição à luz solar e ao ar e se decompõe completamente em uma semana. Ao mesmo tempo, sem deixar fragmentos de microplásticos que destroem o meio ambiente. Onde o novo plástico é útil é em eletrônicos flexíveis ou smartphones - lá ele ficará isolado do ar e da luz por toda a vida.
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