การต่อสู้กับมลพิษจากพลาสติกกำลังเกิดขึ้นในหลายด้าน หนึ่งในปัญหาของวัสดุนี้คือมัน
ทุกวันนี้ พลาสติกส่วนใหญ่ทำมาจากสารเคมีที่ได้จากน้ำมัน มันถูกแปรรูปเพื่อสร้างพันธะคาร์บอนที่แข็งแกร่งระหว่างโมโนเมอร์แต่ละตัว ซึ่งรวมกันเป็นสายยาวเพื่อสร้างพอลิเมอร์โพลีโพรพิลีน กระบวนการดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากมากที่พันธะดังกล่าวจะสลายตัวในที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ
งานวิจัยมากมายเกี่ยวกับพลาสติกมุ่งเน้นไปที่วิธีการรีไซเคิลแบบใหม่ที่สามารถทำลายโซ่เหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและอนุญาตให้นำวัสดุกลับมาใช้ใหม่ได้ ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์บางคนก็พยายามที่จะสร้างพลาสติกที่สามารถรีไซเคิลได้อย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น จากวัสดุธรรมชาติและด้วยเอ็นไซม์พิเศษที่ย่อยสลายวัสดุหลังการใช้งาน
ต่อไปนี้คือการค้นพบนวัตกรรมพลาสติกสีเขียวที่มีแนวโน้มมากที่สุด 5 ประการ
ผงไม้ไบโอพลาสติก: สลายตัวใน 3 เดือน
ทีมงานจากมหาวิทยาลัยเยลรวมกันผงไม้และตัวทำละลายที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนของเสียจากโรงเลื่อยให้กลายเป็นสารแขวนลอยของโพลิเมอร์อินทรีย์และเซลลูโลสด้วยพันธะไฮโดรเจนและการผสมผสานที่ระดับนาโน จากนั้น ในระหว่างการศึกษา นักวิทยาศาสตร์ได้ใส่สารแขวนลอยลงในไบโอพลาส
หลังจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองพวกเขาจุ่มแผ่นพลาสติกชีวภาพลงในดิน ซึ่งพันธะโมเลกุลเริ่มสลายตัวภายในสองสัปดาห์ และตัวอย่างก็สลายตัวอย่างสมบูรณ์ภายในสามเดือน พลาสติกชีวภาพยังมีความแข็งแรงเชิงกลสูง มีความคงตัวในการกักเก็บของเหลว และทนต่อรังสียูวี
นอกจากการย่อยสลายอย่างรวดเร็วแล้ว พลาสติกชีวภาพยังสามารถกลับสู่รูปแบบการแขวนลอยเดิมได้อีกด้วย ซึ่งช่วยให้ตัวทำละลายสามารถกู้คืนและนำกลับมาใช้ใหม่ได้
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารความยั่งยืนของธรรมชาติ
พลาสติกชีวภาพจากขยะ: ย่อยสลายได้ใน 12 เดือน
นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันระบบการผลิตและเทคโนโลยีการออกแบบที่ได้รับการตั้งชื่อตาม Fraunhofer ในเยอรมนีใช้ของเสียจากอุตสาหกรรมในรูปของไขมันซึ่งมีแร่ธาตุตกค้างอยู่เป็นจำนวนมาก
ในห้องหมัก ดัดแปลงพันธุกรรมแบคทีเรียเผาผลาญแร่ธาตุเหล่านี้เป็น biopolymer, polyhydroxybutyrate (PHB) จุลินทรีย์เก็บไว้ในเซลล์ในรูปของเหลวเป็นแหล่งพลังงาน
แบคทีเรีย Polyhydroxybutyrate Granules
Fraunhofer IPK / Andy King
หลังจากที่ PHB ถูกยุบในเวลาต่อมานักวิทยาศาสตร์ผสมกับสารเคมีที่เป็นกรรมสิทธิ์ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา PHB ได้แข็งตัวอย่างรวดเร็ว ผลที่ได้คือโพลีเอสเตอร์ที่ได้มาจากชีวภาพ ผู้เขียนของการพัฒนาได้แสดงให้เห็นว่าวัสดุแสดงคุณสมบัติคล้ายกับของโพรพิลีน
การทดลองยังแสดงให้เห็นว่าถ้าโพลีเอสเตอร์ที่มีสาร PHB อยู่ในหลุมฝังกลบธรรมดา จุลินทรีย์ตามธรรมชาติจะทำลายมันให้หมดภายใน 6-12 เดือน
เอ็นไซม์ในตัวจะย่อยสลายวัสดุในสองสามวัน
นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการBerkeley ได้พัฒนาวิธีการฝังเอนไซม์เชิงพาณิชย์จำนวนเล็กน้อยลงในตัวพลาสติกโดยตรง เพื่อให้วัสดุสลายตัวเองไม่ว่าจะไปอยู่ที่ใดก็ตาม
ในเวลาเดียวกันเพื่อให้พลาสติกยังคงมีเสถียรภาพนักวิจัยได้เพิ่มเฮเทอโรพอลิเมอร์สุ่มสี่โมโนเมอร์ (RHP) ลงในวัสดุ หน้าที่ของมันคือการกระจายเอนไซม์ที่ระยะห่างหลายนาโนเมตรจากกันและกัน
ตัวอย่างพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพชนิดใหม่ที่มีเอ็นไซม์ฝังอยู่ก่อนและระหว่างการทำปุ๋ยหมัก
มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์
ผลที่ได้คือพลาสติกซึ่งคงความเสถียรเมื่อใช้งานเป็นประจำ แต่จะเริ่มสลายตัวเมื่อสัมผัสกับดินปุ๋ยหมักหรือน้ำร้อนเท่านั้น ในการทดสอบ ทีมงานพบว่าการแช่พลาสติกในน้ำที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลาสามเดือนไม่ได้ทำให้พลาสติกเสื่อมสภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการที่จะเริ่มทำงานเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นเล็กน้อยเท่านั้น
ในน้ำอุ่นที่อุ่นกว่าปกติ พลาสติกใหม่จะถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ภายในสองสามวัน
มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์
ทีมงานได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรพลาสติกที่ย่อยสลายได้ชนิดใหม่แล้ว และได้ก่อตั้งบริษัทสตาร์ทอัพขึ้นมาเพื่อช่วยในเชิงพาณิชย์
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารธรรมชาติ.
พลาสติกชีวภาพจากพืช: ย่อยสลายใน 4 ปี
NEC กำลังทำงานเกี่ยวกับแม่พิมพ์ด้วยพลาสติกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสร้างสูตรสำหรับการสร้างวัสดุที่มีความทนทานเท่ากับพลาสติกแบบดั้งเดิม แต่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่ามาก วัสดุ NeCycle ใหม่ประกอบด้วยเซลลูโลส 50% ที่ได้มาจากพืชที่กินไม่ได้ ได้แก่ ไม้และฟาง ผู้เขียนรายงานการพัฒนาทราบว่าสามารถใช้สำหรับการฉีดขึ้นรูปได้ เช่นเดียวกับพลาสติกทั่วไป
NEC ได้สร้างสรรค์พลาสติกชีวภาพชนิดใหม่ในรูปแบบของเม็ดหรือชิ้นส่วนขึ้นรูปสำหรับผลิตภัณฑ์ทุกประเภท
สิ่งนี้ทำให้มันมีลักษณะเหมือนกับของพลาสติกธรรมดา ในเวลาเดียวกัน ในระหว่างการสร้าง ทรัพยากรฟอสซิลจะไม่ถูกใช้ และไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ โดยจะสลายตัวในเวลาประมาณสี่ปี NEC กล่าวว่าพร้อมสำหรับการผลิตจำนวนมากของ NeCycle
พลาสติกสลายตัวในหนึ่งสัปดาห์ท่ามกลางแสงแดด
นักวิจัยจากประเทศจีนได้สร้างพลาสติกชนิดใหม่ที่สลายตัวภายในเวลาเพียงหนึ่งสัปดาห์เมื่อสัมผัสกับแสงแดดและออกซิเจน
เนื้อหาใหม่ปรากฏขึ้นโดยบังเอิญเมื่อผู้เขียนการวิจัย Liang Luo แห่ง China Huazhong University of Science and Technology ได้ดำเนินการพัฒนาเซนเซอร์เคมีชนิดปรับปรุงใหม่ นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุกำลังพัฒนาฟิล์มโพลีเมอร์ใหม่ที่เปลี่ยนสีตามระดับ pH กระบวนการนี้ขับเคลื่อนโดยโครงสร้างโมเลกุลอันเป็นเอกลักษณ์ของวัสดุ: สายโซ่ของโมโนเมอร์ทำให้ฟิล์มมีสีแดงเข้มและนำมันออกไปเมื่อพันธะเหล่านี้แตกออก
จากการทดลองของทีม Luo ค้นพบสีแดงเข้มของฟิล์มหายไปอย่างรวดเร็ว และวัสดุเองก็สลายตัวหลังจากถูกแสงแดดเป็นเวลาหลายวัน การทำลายพันธะเหล่านี้เป็นเป้าหมายร่วมกันของการวิจัยการแปรรูปพลาสติกอย่างแม่นยำ
พลาสติกไม่เหมาะกับการใช้ขวดจากโซดาหรือถุงช้อปปิ้ง เนื่องจากจะสลายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อถูกแสงแดดและอากาศ และสลายตัวอย่างสมบูรณ์ภายในหนึ่งสัปดาห์ ในขณะเดียวกันโดยไม่ทิ้งเศษไมโครพลาสติกที่ทำลายสิ่งแวดล้อม ที่ที่พลาสติกชนิดใหม่มีประโยชน์ก็คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือสมาร์ทโฟนที่ยืดหยุ่น ที่นั่นจะถูกแยกออกจากอากาศและแสงไปตลอดชีวิต
อ่านเพิ่มเติม
นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นนำเสนอวิธีการเคลื่อนย้ายวัตถุด้วยคลื่นเสียง sound
ครั้งแรกในประวัติศาสตร์ 9 ดาวหายไปในครึ่งชั่วโมงและไม่กลับมา
ภาพถ่ายรายละเอียดของกาแลคซีที่อยู่ใกล้เราที่สุดปรากฏขึ้น