Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Preparat z UMK pomoże w walce z plastikowymi odpadami
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Guoliang Liu z Wydziału Chemii Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech), opracował metodę przetwarzania plastików – od „kartonowych” pojemników na napoje, poprzez pojemniki na żywność i foliowe torebki – na mydło. Jego tajemnica polega na podgrzewaniu długichł łańcuchów polimerowych i ich gwałtownym chłodzeniu. Mamy tutaj więc do czynienia z tzw. upcyclingiem, czyli uzyskiwaniem z przetwarzanego przedmiotu produktu o wysokiej wartości. W tym przypadku są do surfaktanty, które może zamienić w mydło czy detergent. Bardzo często recykling wiąże się z downcyklingiem, gdy poddany mu przedmiot można zamienić na produkt o niższej wartości.
Zamiana plastiku na mydło może być zaskakująca, ale oba te produkty mają wiele wspólnego na poziomie molekularnym. Struktura chemiczna polietylenu, jednego z najpowszechniej używanych tworzyw sztucznych, ma niezwykle podoba do struktury kwasów tłuszczowych używanych do produkcji mydła. Oba te materiały mają długie łańcuchy węglowe, jednak kwasy tłuszczowe mają na końcu łańcucha dodatkową grupę atomów.
Guoliang Liu od dłuższego czasu uważał, że dzięki temu podobieństwu powinno się udać zamienić polietylen w kwas tłuszczowy do produkcji mydła. Pytanie brzmiało, jak podzielić długie łańcuchy polimerowe na krótsze, ale nie za krótkie, i zrobić to efektywnie. Jeśli by się to udało, można by z plastikowych odpadów o niskiej wartości uzyskać produkt o wysokiej wartości.
Inspiracją dla naukowca stało się dymu z palącego się w kominku drewna.
Drewno kominkowe składa się głównie z polimerów, jak celuloza. Jego spalanie rozrywa polimery na mniejsze łańcuchy, następnie na małe gazowe molekuły, które w końcu utleniają się do tlenku węgla. Jeśli podobnie przerwiemy molekuły polietylenu, ale przerwiemy proces zanim staną się one molekułami gazowymi, powinniśmy otrzymać krótkie łańcuchy podobne do molekuł polimerów, stwierdził. W swoim laboratorium wykorzystał termolizę z gradientem temperatury. Na dole urządzenia do termolizy panuje wystarczająco wysoka temperatura, by poprzerywać łańcuchy polimerowe, a na górze jest ono na tyle schłodzone, że proces przerywania łańcuchów nie zachodzi. Po termolizie naukowcy zebrali sadzę z góry pieca i okazało się, że zawiera ona woski. Potrzebnych było jeszcze kilka etapów obróbki chemicznej, w tym zmydlanie, by otrzymać pierwsze w historii mydło z plastiku.
Cała procedura została przeanalizowana przez ekspertów od modelowania komputerowego, analiz ekonomicznych i innych dziedzin. Efektem prac jest artykuł opublikowany w Science. Nasze badania pokazują nowy sposób upcyclingu plastiku bez konieczności stosowania nowych katalizatorów czy złożonych procedur. To powinno zachęcić innych do opracowania kolejnych metod zamiany plastikowych odpadów na cenne produkty, mówi główny autor artykułu, Zhen Xu.
Co więcej, analizy wykazały, że tę samą metodę można wykorzystać podczas pracy z polipropylenem. Wraz z polietylenem stanowi od większość plastiku, z jakim mamy do czynienia w codziennym życiu. Dodatkową zaletą jest fakt, że metodę Liu można wykorzystać bez potrzeby oddzielania polietylenu od polipropylenu. Można je jednocześnie przetwarzać.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Tworzywa sztuczne to jedno z największych zagrożeń dla środowiska naturalnego. Tymczasem recykling plastiku to wielka porażka. Ludzkość poddaje recyklingowi jedynie 9% wytwarzanego przez siebie plastiku. Jakby tego było mało, autorzy najnowszych badań informują, że techniki wykorzystywane w przetwórstwie tworzyw sztucznych... zwiększają zanieczyszczenie środowiska mikroplastikiem. Do takich wniosków doszli naukowcy z University of Strathclyde w Szkocji i Dalhousie University w Kanadzie, którzy badali wodę wykorzystywaną do czyszczenia plastiku w zakładach przetwórstwa.
Globalna produkcja plastiku szybko rośnie. Tylko w latach 2018–2020 zwiększyła się ona z 359 do 367 milionów ton rocznie. Miliony ludzi na całym świecie segregują plastik we własnych domach. W znacznej części i tak trafia on jednak na wysypisko. A teraz dowiadujemy się, że ta niewielka część, która poddawana jest recyklingowi, sprawia jeszcze większe problemy. Wynikają one z tego, że plastik przed recyklingiem należy wymyć. Później tworzywo jest mielone i przetapiane na pelet.
Szkocko-kanadyjski zespół naukowy przyjrzał się procesowi recyklingu plastiku w supernowoczesnym zakładzie przetwórstwa w Wielkiej Brytanii, który co roku przyjmuje 22 680 ton zmieszanych odpadów z tworzyw sztucznych. Plastikowe odpady są myte w zakładzie czterokrotnie. Uczeni przyjrzeli się więc wodzie po każdym z tych cykli mycia, badając, ile pozostaje w niej mikroplastiku.
Okazało się, że mikroplastik obecny był w wodzie po każdym cyklu mycia. W badanym zakładzie, przez pewien czas po rozpoczęciu pracy, nie było systemu filtrowania wody spuszczanej do kanalizacji ściekowej. Dlatego też naukowcy mogli zbadać efektywność systemu filtrującego oraz dać nam wyobrażenie, jak bardzo zanieczyszczają środowisko zakłady wyposażone w w filtry oraz ich nie posiadające.
Okazało się, że filtry o około 50% zmniejszały zawartość mikroplastiku w wodzie. Mimo to z szacunków wynika, że nawet po pełnym cyklu filtrowania do środowiska może trafiać tylko z tego badanego zakładu od 4 do 1366 ton mikroplastiku rocznie, a zatem do 5% przetwarzanej masy. Co gorsza, filtry dość skutecznie wyłapują większe kawałki mikroplastiku, słabo zaś radzą sobie z tymi najmniejszymi. A to one z największą łatwością przenikają w głąb organizmów żywych.
Mikroplastik wykryto już w ludzkich jelitach, krwi, naczyniach krwionośnych, płucach, łożysku i mleku matki. Znaleziono go w każdej tkance ludzkiego organizmu, w jakiej go poszukiwano. Nie znamy zagrożeń, jakie dla człowieka niesie zanieczyszczenie organizmu plastikiem. Nie jest on jednak obojętny. Ostatnio naukowcy opisali nową jednostkę chorobową u ptaków – plastikozę. Nie ma więc gwarancji, że i u ludzi mikroplastik nie wywołuje chorób.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W połowie lipca kalifornijska firma MycoWorks zaprezentowała pierwsze komercyjne produkty modowe ze swojego flagowego materiału Reishi – wykonanej z grzybni alternatywy dla skóry. Są to 3 modele kapeluszy, zaprojektowane przez znanego modystę Nicka Fouqueta. Choć wszystkie kosztują powyżej 800 dolarów, bucket hat Boletus już się wyprzedał.
Jak zachwala producent, Reishi jest naturalnym, luksusowym materiałem o właściwościach porównywalnych ze skórą zwierzęcą najwyższej jakości. Jego wpływ środowiskowy jest jednak o wiele mniejszy.
W Reishi nie wykorzystuje się tworzyw sztucznych. Producenci sięgnęli za to po barwniki warzywne. Reishi to jedyna na rynku alternatywa dla skóry, którą cechuje zarówno niski ślad węglowy, jak i brak tworzyw sztucznych - podkreśla dyrektor generalny MycoWorks Matt Scullin.
Boletus jest wykonany w 100% z Reishi, a w przypadku pozostałych dwóch modeli - Coprinusa i Morchelli - z materiału grzybniowego uzyskano elementy ozdobne i lamówki.
Nasi klienci pragną dóbr luksusowych z materiałów, które dobrze się noszą i z którymi dobrze się czują. Reishi jest, wg nas, jedyną alternatywą skóry, która dorównuje pięknu, jakości i funkcjonalności tradycyjnej skóry - przekonuje Fouquet. W dotyku Reishi wydaje się bogate i organiczne. Wyróżnia się też startą patyną, którą pokazaliśmy [...] w naszej Reishi Collection.
Philip Ross i Sophia Wang założyli MycoWorks w 2013 r. Ross już od lat 90. XX w. wykorzystywał grzybnię jako materiał na swoje rzeźby i meble. Zadaniem Wang, która w Berkeley robiła doktorat z poezji i zakładała firmę powiązaną z tańcem, było stworzenie firmy biotechnologicznej.
Choć w procesie dochodzenia do chronionej patentem technologii Fine Mycelium brali udział inżynierowie, biochemicy, eksperci od fermentacji czy mykolodzy, zespół zachował artystyczne spojrzenie, od którego wszystko się zaczęło.
MycoWorks się rozwija. Firma „wyrosła” ze swojej siedziby w Kalifornii, gdzie produkowano 10 tys. arkuszy Reishi rocznie i otwiera większą fabrykę w Karolinie Południowej, której możliwości produkcyjne będą już sięgać paru milionów arkuszy rocznie.
Fouquet, który kształcił się w zakresie nauk o środowisku i zrównoważonego rozwoju, jest pasjonatem alternatywnych tekstyliów. Odezwał się do MycoWorks za pomocą formularza kontaktowego i 9 miesięcy później zadebiutowały 3 kapelusze: Boletus, Coprinus i Morchella (wszystkie nazwy pochodzą od nazw rodzajów grzybów; odpowiednio: borowik, czernidlak i smardz). Boletus kosztuje 810 dol., Coprinus 875 dol., a najdroższy Morchella aż 1725 dol.
Fouquet opowiada, że nawet krawcowe nie są w stanie odróżnić Reishi od skóry. Oczywistą różnicą jest, oczywiście, zapach. Pierwszą rzeczą, jaką robię ze skórą, jest wąchanie. Skóra, zwłaszcza skóra farbowana, ma bardzo specyficzną woń. Trudno zaś opisać, jak pachnie Reishi. Na pewno zaskakuje, bo to woń bardzo surowa, ziemista.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Grzyby generują sygnały elektryczne, których wzorce podobne do wzorców ludzkiej mowy, informuje Andrew Adamatzky z Unconventional Computing Laboratory na University of the West of England. Sygnały takie rozprzestrzeniają się za pośrednictwem grzybni, docierając do różnych części kolonii połączonej za jej pomocą.
Zarejestrowaliśmy pozakomórkową aktywność elektryczną u czterech gatunków grzybów. Znaleźliśmy dowody wskazujące, że sygnały te rozpowszechniają się poprzez grzybnię. Wysunęliśmy hipotezę, że ta aktywność elektryczna to przejaw komunikacji w ramach kolonii. [...] Postanowiliśmy więc uchwycić główne zjawiska tego grzybiego „języka”. Odkryliśmy, że długość sygnałów elektrycznych mierzonych liczbą krótkich impulsów odpowiada rozkładowi długości słów w ludzkim języku. Z naszych badań wynika, że objętość grzybiego „słownika” może sięgać do 50 słów, a zasadnicza jego część to 15–20 najczęściej używanych słów. Gatunki Schizophyllum commune [Rozszczepka pospolita – red.] i Omphalotus nidiformis mają większy leksykon, a Cordyceps militaris [Maczużnik bojowy – red.] i Flammulina velutipes [Płomiennica zimowa – red.] posługują się mniejszym zasobem „słów”. Średnia długość „słów” wahała się od 3,3 (O. nidiformis) do 8,9 (C. militaris) impulsów. Z kolei dla wszystkich gatunków razem średnia długość słów wynosiła 5,97 impulsów, czyli jest taka sama, jak w niektórych ludzkich językach (np. w angielskim wynosi ona 4,8, a w rosyjskim 6) – czytamy na łamach Royal Society Open Science.
Nie wiemy czy istnieje bezpośredni związek pomiędzy wzorcami obserwowanymi w komunikacji pomiędzy grzybami i pomiędzy ludźmi. Prawdopodobnie takiego związku nie ma. Jednak z drugiej strony wiemy, że istnieje wiele podobieństw w sposobie przetwarzania informacji przez różne klasy, rodziny i gatunku organizmów żywych. Interesowało mnie wykonanie porównania, mówi Adamatzky.
Mimo wielu podobieństw, nie mamy żadnych danych by odgadnąć, o czym grzyby ze sobą „rozmawiają”. Możemy tylko przypuszczać, że wymieniają się informacjami na temat zagrożeń czy dostępnych zasobów. Co więcej, nie możemy nawet ze stuprocentową pewnością stwierdzić, że przez grzybnię biegną jakieś komunikaty. Ta kwestia wymaga dalszych badań.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Niejednokrotnie słyszeliśmy o plastiku trafiającym do oceanów oraz pomysłach na jego usunięcie. Musimy jednak pamiętać, że plastikiem zanieczyściliśmy nie tylko wody na całym świecie. Nowe badania pokazuje, że zagęszczenie nanoplastiku w powietrzu jest znacznie większe niż dotychczas sądzono.
Dominik Brunner ze Szwajcarskich Federalnych Laboratoriów Wiedzy Materiałowej i Technologii (Empa) oraz badacze z Uniwersytetu w Utrechcie i Austriackiego Centralnego Instytutu Meteorologii i Geofizyki postanowili zbadać, jak wiele nanoplastiku opada na ziemię z atmosfery. Uzyskane wyniki zaskoczyły badaczy.
Z ich pomiarów wynika bowiem, że niektóre fragmenty nanoplastiku mogą być niesione przez powietrze nawet na odległość 2000 kilometrów, na każdego roku na teren Szwajcarii opada około 43 bilionów (!) miniaturowych fragmentów plastiku. To zaś może oznaczać, że w powietrza na Szwajcarię, od centrów miast po odległe alpejskie doliny, każdego roku spada 3000 ton plastikowych odpadów.
To bardzo wysokie szacunki, wyższe niż uzyskane przez innych naukowców, dlatego potrzebne są kolejne badania. Tym bardziej, że problem nanoplastiku rozprzestrzeniającego się w powietrzu jest w ogóle bardzo słabo rozpoznany. Tymczasem badania Brunnera, pomimo szokujących wyników, są najdokładniejszymi tego typu pracami na świecie. Szwajcarski uczony i jego holendersko-austriacki zespół opracowali nową metodę oceny zanieczyszczenia plastikiem, w której użyli spektrometru mas.
Na miejsce badań naukowcy wybrali szczyt góry Hoher Sonnenblick w Parku Narodowym Hohe Tauern w Austrii. To niewielki obszar położony na wysokości 3106 metrów n.p.m. Od 1886 roku znajduje się tam obserwatorium Centralnego Instytutu Meteorologii i Geodynamiki. Od czasu rozpoczęcia tutaj badań naukowych obserwatorium było nieczynne jedynie przez 4 dni.
Naukowcy codziennie o tej samej porze przez 38 dni pobierali próbki śniegu z tego samego obszaru. Zawartość próbek była następnie badana, a dzięki danym meteorologicznym można było określić, skąd wiatr przyniósł plastik. Naukowcy wykazali, że największa emisja nanoplastiku ma miejsce w gęsto zaludnionych obszarach miejskich. Około 30% zanieczyszczeń plastikiem trafiało na górski szczyt ze źródeł znajdujących się w promieniu 200 kilometrów, głównie z miast. Jednak wszystko wskazuje na to, że alpejskie szczyty są też zanieczyszczane plastikiem, który jest unoszony przez wiatr z powierzchni oceanu. Około 10% plastiku pochodziło z odległości ponad 2000 kilometrów, źródłem części był Atlantyk.
Oprócz plastiku w śniegu zidentyfikowano wiele innych zanieczyszczeń, od saharyskiego piasku po fragmenty okładzin hamulcowych z samochodów. To zanieczyszczenia, którymi oddychamy, które trafiają do naszych organizmów. Obecnie nie jest jasne, czy zanieczyszczenie mikro- i nanoplastikiem jest szkodliwe dla zdrowia. Warto jednak podkreślić, że nanoplastik jest na tyle mały, że trafia głęboko do płuc, a jest na tyle mały, że może z nich przedostać się do krwi.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.