Учените по целия свят работят за намиране на алтернатива на пластмасите, базирани на изкопаеми горива, които допринасят за климатичната криза и замърсяват околната среда, включително океана. В нов опит за създаване на устойчива пластмасова алтернатива изследователи от Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана (EPFL) са разработили пластмасова алтернатива на растителна основа, която се разтваря до захар.
„Пластмасата има много вълнуващи свойства, особено за приложения като опаковане на храни“, каза ръководителят на изследването професор Джеръми Лутербахер от Училището по основни науки на EPFL.
Пластмасите са главоблъсканица, защото самата причина, поради която са толкова полезни като материал, е същата, поради която те представляват опасност за околната среда, след като вече не се използват: тяхната издръжливост. Разлагането на различните пластмасови предмети може да отнеме от десетки до стотици години, според WWF. Найлонова торбичка ще издържи 20 години в океана, докато бутилката с вода може да издържи 450 години, а четката за зъби – половин век.
Това обаче прави пластмасите трудни за замяна, тъй като е трудно да се съчетае тяхната ниска цена и специфични свойства, включително устойчивост на топлина и здравина, според EPFL. Изследователският екип обаче смята, че е попаднал на обещаваща алтернатива, както е описано подробно в статия, публикувана в Nature Chemistry на 23 юни. Новата пластмаса е направена от неядлив растителен материал и е подобна на полиетилен терефталат (PET), използваната пластмаса за производство на бутилки за вода и други напитки.
„Ние по същество просто „готвим“ дърво или друг неядлив растителен материал, като селскостопански отпадъци, в евтини химикали, за да произведем пластмасовия прекурсор в една стъпка“, каза Лутербахер в прессъобщение.
Новата пластмаса се основава на метод, който екипът на EPFL е открил още през 2016 г. Този метод добавя прост химикал към лигнина – естествен полимер, намиращ се в биогоривото – превръщайки го в потенциален източник за био-базирани пластмаси или горива. Екипът първо е използвал формалдехид като химикал, но след това започва да използва различен алдехид или органично съединение, според Interesting Engineering.
„Чрез използване на различен алдехид – глиоксилова киселина вместо формалдехид – бихме могли просто да закрепим „лепкави“ групи от двете страни на захарните молекули, което след това им позволява да действат като пластмасови градивни елементи“, каза първият автор на изследването Лоренц Манкер. „Използвайки тази проста техника, ние сме в състояние да превърнем до 25% от теглото на селскостопанските отпадъци или 95% от пречистената захар в пластмаса.“
Екипът също е установил, че е възможно тази пластмаса да се превърне обратно в захари.
„Въпреки че все още трябва да се извършат стандартизирани проучвания за биоразграждане, присъщата разградима природа на тези материали улеснява тяхното химическо рециклиране чрез метанолиза при 64 °C и евентуална деполимеризация във вода със стайна температура“, пишат авторите на изследването.
Досега екипът е използвал материала, за да направи покритие за опаковки, текстилни влакна и филаменти за 3D печат.
