Plastika je postala velik problem za naše oceane in planet. Strogi predpisi glede uporabe plastičnih vrečk so sicer korak v pravo smer, vendar je potrebno storiti še več, da bi ohranili naše okolje. Raziskovalci z univerze NC State so razvili nov biomaterial, ki bi lahko pomagal rešiti ta naraščajoč problem.
Iskanje alternativ, ki bodo nadomestile plastiko
Slamice, steklenice za vodo, nakupovalne vrečke, skodelice, pribor … veliko je vsakdanjih predmetov, ki so izdelani iz plastike za enkratno uporabo, kar pomeni, da jih uporabimo enkrat in jih nato zavržemo.
Vsako leto se proizvede več kot 300 milijonov ton plastike, od tega se polovica porabi za izdelke za enkratno uporabo. Raziskave kažejo, da približno 12 milijonov ton teh odpadkov vsako leto konča v oceanu. Če se bosta proizvodnja in odlaganje plastike nadaljevala s trenutnimi stopnjami, se bo ta količina do leta 2040 skoraj potrojila, na 30 milijonov ton na leto.
V prizadevanju za reševanje onesnaževanja s plastiko so raziskovalci z vsega sveta razvili alternative na osnovi biopolimerov in vlaken. Te alternative pa za proizvodnjo zahtevajo veliko vode, energije in kemikalij. Zato stanejo skoraj 10-krat toliko kot material, ki sta ga razvila Pal in Lucia z univerze NC State.
Skrb zbujajoča dejstva
- Vsako leto se po svetu porabi 500 milijard plastičnih vrečk.
- Več kot 1 milijon morskih živali vsako leto umre zaradi plastičnih odpadkov v oceanu.
- Voda je pomemben, vendar omejen vir, zato je njena trajnostna uporaba bistvenega pomena za zagotovitev, da je je dovolj.
Biološko razgradljiv material na osnovi lesa
Lokendra Pal in Lucian Lucia, profesorja na Oddelku za gozdne biomateriale, sta odkrila, kako pretvoriti odpadni lesni prah iz žagovine in kmetijske ostanke v embalažni material, ki je podoben stiroporu.
Razvila sta proizvodni proces, ki ne potrebuje vode. Namesto tega mehansko presejejo, zmeljejo in pomešajo žagovino s kmetijskimi ostanki, da tvorijo prah. Prah se nato združi z vezivom, preden se ulije ali oblikuje v predmet.
Ker raziskovalci uporabljajo žagovino, je proizvodni proces tako rekoč brez odpadkov in brez emisij. Žage in podobna podjetja običajno odstranijo ostanke žagovine tako, da jih zažgejo. S tem se ne le konča življenjski cikel dragocenega stranskega proizvoda, ampak tudi povzročajo emisije toplogrednih plinov, ki povzročajo podnebne spremembe.
Novi biološko razgradljiv material na osnovi lesa, ki ga je mogoče reciklirati, bi lahko nekega dne nadomestil milijone ton plastike, ki se uporablja v izdelkih za enkratno uporabo. Ob podpori Sklada za inovacije Pal in Lucija izvajata pilotne preizkuse, pred testiranjem in komercializacijo s strani potencialnih industrijskih partnerjev. Največjo pozornost namenjata proizvodnji embalaže in izdelkov za gostinstvo.
Embalaža in izdelki za prehrano večinoma izdelani iz stiropora
Embalaža in izdelki za prehrano so pogosto izdelani iz stiropora, polistirena, ki je izdelan iz plastike na osnovi nafte. Ker stiropora ni mogoče reciklirati in ni biološko razgradljiv, se ti izdelki hitro zavržejo in končajo na odlagališčih in vodnih poteh. Da se razgradi, traja kar 500 let. To povzroča številne težave, saj ne le da zadušijo in ujamejo prostoživeče živali, temveč tudi izločajo škodljive toksine v okolje med razpadanjem.
»Predmetov iz stiropora ne uporabljamo prav dolgo, preden jih zavržemo. Vendar predstavljajo veliko grožnjo zdravju ljudi in ekosistema. Lahka sestava in plovnost stiropora omogočata, da lebdi na vodi na dolge razdalje. Prav tako lahko absorbira in prenaša strupena onesnaževala, kot je živo srebro,« je dejal Pal.
Vlaganja tudi v smeri okoljske in ekonomske trajnosti
»Naša raziskava se močno osredotoča na okoljsko in ekonomsko trajnost. Vemo, da ta material ni samo recikliran in okolju prijazen, ampak tudi biorazgradljiv v slani vodi. Sčasoma bo preprosto izginil in bo posledično zagotavljal hranila za vodno življenje,« je povedal Pal.
Iz novo razvitega biomateriala sta ustvarila več predmetov za dokaz koncepta, vključno z LEGO kockami in šahovskimi figurami.
Gradivo obravnava tudi socialno pravičnost in zmanjšanje vpliva onesnaževanja s plastiko na marginalizirane skupnosti po vsem svetu. Raziskave kažejo, da je onesnaževanje s plastiko najbolj koncentrirano ob obalah držav z nizkimi in srednjimi dohodki, ki imajo slabe sisteme ravnanja z odpadki.
Pal in Lucija načrtujeta nadaljnje testiranje biorazgradljivosti in biokompatibilnosti novega materiala. Želita si povečati proizvodnjo za industrijske partnerje. Raziskovalci bodo raziskali tudi uporabo 3D tiskanja v proizvodnem procesu s ciljem končnega ustvarjanja okolju prijaznih gospodinjskih predmetov.
Avtor: M.B.
Vir: cnr.ncsu.edu
