Копенхаген с иновативно предложение за употребата на ечемично нишесте
Биологичен материал води до създаването на нов вид пластмаса. Тя епроизведена от ечемично нишесте, смесено с фибри от отпадъци на захарно цвекло. Всичко това се превръща в компост, ако попадне в природата. В дългосрочен план изследователите се надяват, че новото изобретение може да помогне за спиране на пластмасовото замърсяване, като същевременно намали отпечатъка върху климата от производството на пластмаса.
Страшна гледка
Огромни острови от пластмаса плуват в нашите океани, а микроскопичните й частици са дори в телата ни. Издръжливостта, пластичността и ниската цена на пластмасите ги правят повсеместни. Те се използват от опаковки през дрехи до части за самолети. Но имат един сериозен недостатък. Пластмасите замърсяват природата, трудни са за рециклиране и производството им отделя повече CO2 от целия въздушен трафик.
Сега изследователи от катедрата по растения и науки за околната среда на Университета в Копенхаген са изобретили нов материал. Той е направен от модифицирано нишесте. То може напълно да се разложи в природата. За направата му са били нужни само за два месеца. Новата пластмаса е направена от естествен растителен материал и може да се използва за опаковане на храни, наред с много други неща.
Само около 9% от пластмасата в световен мащаб се рециклира. Останалата част или се изгаря, или изчезва в природата, или се изхвърля в огромни пластмасови сметища.
Реални условия
Биопластмасите вече съществуват, но името е подвеждащо. Днешните биопластмаси са направени от био-извлечени материали, но само ограничена част от тях действително се разгражда и то при специални условия в промишлени инсталации за компостиране.
Името е крайно неподходящо, защото най-често срещаните видове биопластмаси не се разграждат толкова лесно, ако бъдат изхвърлени в природата. Процесът може да отнеме много години и част от него продължава да замърсява. Необходими са специализирани съоръжения за разграждане на биопластмаса. И дори тогава, ограничена част от тях може да бъде рециклирана, а останалото завършва като отпадъци.
Нишесте от ечемик и отпадъци от захарната промишленост
Новият материал е така нареченият биокомпозит. Той се състои от няколко различни вещества, които се разлагат по естествен път. Неговите основни съставки, амилоза и целулоза, са често срещани в растителното царство. Амилозата се извлича от много култури, включително царевица, картофи, пшеница и ечемик.
Изследователският екип разработва сорт ечемик, който произвежда чиста амилоза в своите зърна. Този нов сорт е важен, тъй като е много по-малко вероятно чистата амилоза да се превърне в паста, когато взаимодейства с вода, в сравнение с обикновеното нишесте.
Какво е целулозата?
Целулозата е въглехидрат, намиращ се във всички растения. Познаваме я от памучните и ленените влакна, както и от дървените и хартиените продукти. Целулозата, използвана от изследователите, е така наречената наноцелулоза. Тя е произведена от местни отпадъци от захарната промишленост. Наноцелулозните влакна са хиляда пъти по-малки от влакната на лен и памук. Те са това, което допринася за механичната здравина на материала.
Амилозата и целулозата образуват дълги, здрави молекулярни вериги. Комбинирането им позволява създаването на издръжлив, гъвкав материал, който има потенциала да се използва за пазарски чанти и опаковки на стоки, които сега опаковаме в пластмаса.
Новият биоматериал се произвежда чрез разтваряне на суровините във вода и смесването им чрез нагряване под налягане. По този начин се създават малки пелети или чипове, които след това могат да бъдат обработени и компресирани в желаната форма.
Досега изследователите са произвели само прототипи в лабораторията. Но съвсем скоро предстои стартиране на производството в Дания и много други места по света.
Цялата производствена верига на богато на амилоза нишесте вече съществува. Милиони тонове чисто картофено и царевично нишесте се произвеждат всяка година и се използват от хранително-вкусовата промишленост и другаде. Следователно лесният достъп до повечето от съставките е гарантиран за широкомащабното производство на този материал.
Проблеми с пластмасата
Към момента учените обработват заявка за патент. Ако тя бъде одобрена, може да проправи пътя за производството на новия биокомпозитен материал. Въпреки огромните суми пари, отделени за сортиране и рециклиране на пластмаса, изследователите не вярват, че това наистина ще има успех.
Ефективното рециклиране на пластмаса е всичко друго, но не и просто. Различните компоненти в пластмасата трябва да бъдат отделени един от друг. Съществуват големи разлики между видовете пластмаса, което означава, че процесът трябва да се извърши по безопасен начин, така че никакви замърсители да не попаднат в рециклираните продукти. В същото време държавите и потребителите трябва да сортират своята пластмаса. Това е масивна задача, която не се увенчава с особен успех.
Изследователите вече си сътрудничи с две датски компании за опаковане, за да разработят прототипи на опаковки за храни, наред с други неща. Те предвиждат и много други приложения на материала, като например вътрешни тапицерии за автомобили. Въпреки че е трудно да се каже кога тази биосъобразена пластмаса на основата на ечемик ще достигне до рафтовете, новият материал може да стане реалност в обозримо бъдеще.
