Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Pojawiła się nadzieja na biodegradowalny zastępnik plastiku

Recommended Posts

Znalezienie biodegradowalnych zastępników dla tworzyw sztucznych pochodzących z paliw kopalnych okazało się, jak dotychczas, niemożliwe. Jednym z problemów jest fakt, że dotychczas wytwarzane biodegradowalne plastiki okazały się zbyt kruche, by wykorzystać je do pakowania żywności.

Nowe badania przeprowadzone na The Ohio State University wykazały, że połączenie naturalnej gumy i bioplastiku pozwala na stworzenie materiału, który sprawuje się znacznie lepiej niż dotychczas opracowane materiały biodegradowalne. Nowy materiał już cieszy się zainteresowaniem ze strony przedsiębiorców.

W najnowszym numerze pisma Polymers naukowcy informują o udanym połączeniu naturalnej gumy z materiałem pochodzącym z fermentacji prowadzonej przez mikroorganizmy. To najlepszy uzyskany dotychczas materiał tego typu.

Wcześniejsze próby takiego połączenia nie zdały egzaminu, gdyż miękkość gumy oznaczała utratę wytrzymałości podczas produkcji, mówi główna autorka badań, Xiaoying Zhao. Nowy materiał uzyskano łącząc roztopioną gumę z roślinnym termoplastikiem PHBV oraz organicznym nadtlenkiem i TMPTA. Uzyskany w ten sposób materiał był o 75% bardziej wytrzymały i 100% bardziej elastyczny niż sam PHBV.

Już wcześniej inne grupy badawcze łączyły gumę i PHBV, jednak uzyskiwany w ten sposób materiał był zbyt mało wytrzymały, by spełnić wymagania stawiane przed materiałem używanym do pakowania żywności. Nie wytrzymywały odpowiednio długo procesu pakowania, transportu, przechowywania w sklepach i w domach, a szczególnie zawodziły tam, gdzie żywność miała być mrożona czy podgrzewana w kuchniach mikrofalowych. Dlatego też zwiększenie elastyczności oraz wytrzymałości jest szczególnie ważne.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skrobia jest powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym, kosmetycznym czy włókienniczym. Używa się jej również w przemyśle farmaceutycznym, gdzie pełni m.in. rolę wypełniacza. Ewa Sroczyk, doktorantka z AGH ma jeszcze inny pomysł na skrobię kukurydzianą. Uczona stworzyła kurczliwą membranę i bada, czy sprawdzi się ona jako opatrunek oraz opakowanie w przemyśle spożywczym.
      Membrana powstaje ze skrobi i kwasu mrówkowego metodą elektroprzędzenia. Metoda ta pozwala na uzyskanie włókien o pożądanych właściwościach fizycznych i chemicznych. Porowatość gotowego produktu wynosi co najmniej 70%, a średnica jej włókien mieści się w zakresie od 0,43 do 1,60 mikrometrów. W przemyśle spożywczym może pełnić ona rolę opakowania. Wystarczy nałożyć ją na produkt i lekko zwilżyć wodą o temperaturze 20–40 stopni Celsjusza. Z kolei w medycynie może być opatrunkiem służącym do leczenia wilgotnych, rozległych i trudno gojących się ran. Membranę należy przyciąć do rozmiarów rany, wysterylizować promieniami UV i nałożyć bezpośrednio na wilgotną ranę. Można ewentualnie dodać środek wspomagający leczenie.
      Kurczliwość membrany pod wpływem wilgoci to jej duża zaleta. Dzięki czemu w przemyśle spożywczym łatwo przyjmuje ona nieregularny kształt pakowanego produktu. Może zostać wykorzystania do opakowania np. owoców i warzyw czy produktów sypkich. Zachowuje przy tym porowatość do 30%, zatem zapewniony zostaje dostęp powietrza. W medycynie zaś, dzięki kurczliwości, wspomaga zamykanie się brzegów rany, a wysoka porowatość membrany pozwala na umieszczenie w porach substancji leczniczych.
      Membrana ze skrobi wyglądem przypomina chusteczkę higieniczną. Proces jej otrzymywania jest dość łatwy, a skrobia jest tanim materiałem. Na razie doktorantka prowadziła eksperymenty na małą skalę, więc cały proces trzeba będzie przystosować do produkcji przemysłowej. "Wstępne zainteresowanie komercjalizacją wykazała już jedna firma", cieszy się Ewa Sroczyk.

      « powrót do artykułu
    • By 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
    • By 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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ilość plastiku nanoszona na plaże na odległych wyspach Południowego Atlantyku jest obecnie 10-krotnie większa niż przed dekadą, czytamy w Current Biology. Naukowcy sprawdzili, ile plastiku znajduje się w morzach otaczających odległe części brytyjskich terytoriów zamorskich. W badaniach uwzględniono również obszary na których istnieją lub są proponowane rezerwaty morskie.
      Po raz pierwszy w historii badania wykazały, że zanieczyszczenie plastikiem plaż na odległych wyspach Południowego Atlantyku jest niemal takie same, jak na uprzemysłowionych obszarach wybrzeży Północnego Atlantyku.
      Grupa naukowców z 10 różnych organizacji odbyła w latach 2013–2018 cztery wyprawy badawcze na pokładzie statku RRS James Clark Ross. Naukowcy badali powierzchnię wody, kolumnę wody, dno morskie, plaże i zwierzęta należące do 26 gatunków.
      Zauważono znaczący wzrost ilości plastiku na wszystkich badanych obszarach. Na plażach plastik stanowi ponad 90% wyrzucanych przez morze szczątków, a jego ilość znajduje się na rekordowo wysokim poziomie.
      Przed trzema dekadami wyspy te, należące do najbardziej odległych miejsc na planecie, były niemal dziewicze. W tym czasie ilość znajdowanych tam plastikowych śmieci wzrosła 100-krotnie. Plastik jest tak powszechny, że dotarł na dno oceanu. Znaleźliśmy go w całym łańcuchu pokarmowym, od planktonu po drapieżne ptaki morskie, mówi główny autor badań doktor David Barnes z British Antarctic Survey.
      Największą koncentrację plastiku stwierdzono na plażach. W 2018 roku na każdy metr wybrzeża Falklandów Wschodnich i Świętej Heleny przypadało do 300 fragmentów plastiku – to 10-krotnie więcej niż przed dekadą. Zrozumienie skali problemu to pierwszy krok w kierunku wspomożenia biznesu, przemysłu i społeczeństwa w poradzeniu sobie z tym problemem, dodaje Barnes.
      Plastikowe śmieci zabijają każdego roku 100 milionów zwierząt morskich. Giną one zaplątane w plastik, zatrute plastikiem i wskutek zatkania przewodu pokarmowego przez połknięty plastik. Dla odległych wysp, o unikatowym ekosystemie, poważnym problemem jest też fakt, że na plastikowych odpadach mogą na nie przybywać gatunki inwazyjne. A najnowsze badania pokazują, że zanieczyszczenie plastikiem to nie tylko problem obszarów uprzemysłowionych, ale dotyka on nawet najbardziej odległych obszarów planety, które jeszcze mają dobrze zachowaną bioróżnorodność.
      Te wyspy i ocean wokół nich to strażnicy zdrowia naszej planety. Pękają nam serca gdy widzimy albatrosy połykające plastik na pustkowiach tysiące kilometrów od ludzkich siedzib. To potężny dzwonek alarmowy. Jeśli nic z tym nie zrobimy, zagrożone będą nie tylko różne gatunki zwierząt, ale załamie się cały ekosystem, od którego zależy przetrwanie wielu społeczności ludzkich, mówi biolog Andy Schofield z Królewskiego Towarzystwa Ochrony Ptaków.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Janice Brahney, biogeochemik z Utah State University chciała zbadać, jak wiatr roznosi składniki odżywcze w ekosystemie. Przez przypadek wykazała, jak bardzo zaśmieciliśmy planetę plastikiem. Okazało się, że amerykańskie parki narodowe, a więc obszary szczególnie chronione, oraz odległe niedostępne dzikie tereny są dosłownie zasypywane plastikowym pyłem. Każdego roku spada na nie ponad 1000 ton pyłu z tworzyw sztucznych.
      Ten mikroplastik pochodzi z ubrań, dywanów, a nawet farby w sprayu. Około 25% z tych odpadów ma swoje źródło w najbliższych miastach, reszta wędruje z wiatrem z dalszych okolic.
      W celu przeprowadzenia badań Brahney i jej zespół nawiązali współpracę z National Atmospheric Deposition Program i zbierali próbki pyłów ze stacji pogodowych, zbierających głównie informacje o opadach. Stacje NADP znajdują się najczęściej w odległych regionach kraju. Brahey zaczęła badać próbki z 11 stacji na zachodzie USA, w tym z Wielkiego Kanionu i Joshua Tree National Park. Oglądając je pod mikroskopem stwierdziła liczne fragmenty w jaskrawych kolorach. Zdałam sobie sprawę, że patrzę na plastik. Byłam w szoku, mówi uczona.
      Jako, że program jej prac nie przewidywał finansowania badań nad plastikiem, musiała zajmować się tym w wolnym czasie. Wieczorami i w weekendy liczyła i analizowała zgromadzone odrobinki plastiku.
      Stwierdziła, że w jej próbkach jest niemal 15 000 niewielkich fragmentów plastiku. Były to głównie małe włókna pochodzące prawdopodobnie z ubrań, dywanów i innych tekstyliów. Zauważyła, że około 30% stanowią jaskrawe mikrosfery, które są mniejsze niż plastikowe mikrosfery używane w kosmetykach czy innych produktach higienicznych. Uczona doszła do wniosku, że mikrosfery te pochodzą z farb w spreju.
      Po szczegółowych badaniach i obliczeniach zespół Brahney szacuje, że każdego dnia na każdym metrze kwadratowym dzikich terenów w USA lądują... 132 kawałki mikroplastiku. Innymi słowy na teren parków narodowych i innych obszarów chronionych na zachodzie USA opada ponad 1000 ton plastiku. To tak, jakby rozrzucać tam dziesiątki milionów plastikowych butelek.
      Naukowcy użyli modeli pogodowych, by sprawdzić, skąd pochodzi ten plastik. Okazało się, że źródłem większości są wielkie miasta i ich okolice. Większość plastiku pochodzi też z odległych miejsc, jest niesiona przez wiatry wiejące na dużej wysokości. Ponadto aż 75% plastiku opada gdy nie ma deszczu. Fragmenty opadające w czasie suchej pogody są też mniejsze, prawdopodobnie mogą wędrować tysiące kilometrów. uczeni stwierdzili też, że im wyżej położne tereny, tym więcej plastiku. To zaś potwierdza, że mikroplastik jest przenoszony przez wysoko wiejące wiatry i wędruje po całym globie.
      Uczona nie wyklucza, że mikroplastik może krążyć w powietrzu całymi latami lub dziesięcioleciami. Może on osiadać na polach uprawnych, pustyniach i powierzchni oceanów, skąd jest ponownie zabierany przez wiatr i krąży po całej Ziemi. Z czasem trafia do naszych płuc i naszych żołądków.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...