Aj plasty môžu byť "bio". Objavili prelomovú technológiu výroby udržateľnejších a odolnejších bioplastov

Mnohí by boli zrejme najspokojnejší, ak by sa okamžite zastavila ich výroba.

Odborníci sa už nejaký čas snažia nájsť za plasty vhodnú alternatívu. Ich využitie však môžeme vidieť všade okolo nás a preto je ich úloha veľmi náročná.

Pomôcť môže drevo

Snahy o prechod od petrochemických plastov k obnoviteľným a biologicky odbúrateľným plastom odhalili, že tento proces si vyžaduje toxické chemikálie a je takisto finančne nákladný. Mechanická pevnosť a stabilita voči vode sú často nedostatočné.

Vedci však teraz prišli s prelomovým spôsobom, v ktorom využili na výrobu odolnejších a udržateľnejších bioplastov vedľajší produkt pri spracovaní dreva. Štúdiu zverejnili v žurnále Nature Sustainability.

Jej spoluautorkou je Yuan Yao, odborníčka na priemyselnú ekológiu a udržateľné systémy z Yale School of the Environment (YSE). Tvrdí, že výsledný produkt má vysokú mechanickú pevnosť, stabilitu pri zadržiavaní tekutín a odolnosť voči UV žiareniu.

Ďalšou výhodou je, že je recyklovateľný alebo bezpečne biologicky odbúrateľný v prírodnom prostredí. Má oveľa nižší dopad na životné prostredie v porovnaní s plastmi na báze ropy alebo inými biologicky odbúrateľnými plastmi.

Yao uviedla, že ich technológia je skutočne prelomová. „Veľa ľudí sa snažilo vytvoriť takýto typ polyméru v plastoch, ale mechanické vlastnosti vláken nepredstavovali dostatočnú náhradu za plasty, ktoré v súčasnosti využívame a sú vyrobené z fosílnych palív,“ povedala.

Jednoduchá výroba

Vysvetlila, že sa im podarilo vyvinúť priamy a jednoduchý výrobný proces, počas ktorého z dreva vyrábajú plasty na báze biomasy a zároveň poskytujú dobré mechanické vlastnosti.

Na vytvorenie kašovitej hmoty vedci použili drevný prášok, ktorý je zvyškom pri spracovaní dreva a väčšinou ho podniky vyhadzujú.

Voľnú, pórovitú štruktúru prášku rozložili s biologicky odbúrateľným a recyklovateľným hlbokým eutektickým rozpúšťadlom (DES). Výsledná zmes sa vyznačuje vysokou mierou pevnosti a viskozity a je ju možné odlievať a tvarovať bez toho, aby ju porušili.

Dopad na prírodu

Yao následne vykonala kompletné hodnotenie životného cyklu, aby zistila skutočný dopad na prírodné prostredie a porovnala ho s bežnými plastmi. Kúsky bioplastu zakopala do pôdy. Po dvoch týždňoch sa jeho štruktúry narušili a po troch mesiacoch boli úplne znehodnotené.

Odborníci povedali, že bioplast môžu znova rozložiť na kašu mechanických miešaním, čo zároveň umožňuje opätovné získanie DES a jeho ďalšie použitie.

„Práve tieto vlastnosti robia tento plast dobrým. Môžeme ho recyklovať alebo biologicky rozložiť. Minimalizovali sme všetok materiál a odpad, ktoré by smerovali do prírody,“ povedala Yao.

Široké využitie

Liangbing Hu z Centra na inováciu materiálov z University of Maryland a spoluautor štúdie povedal, že novinka má široké možnosti využitia.

Dá sa formovať do podoby fólie, ktorú je možné využiť na výrobu plastových tašiek alebo balení. Tie predstavujú jedno z hlavných využití plastu a zároveň tvoria veľkú časť odpadu.

Vedec dodal, že vďaka tomu, že môžu plast tvarovať do rôznych tvarov, má potenciál využitia aj v automobilovom priemysle.

Čo na to lesy?

Jedna z oblastí, ktorú tím stále skúma, je dopad na lesy, ak by sa rozšírila výroba tohto bioplastu.

Proces v súčasnosti využíva vedľajší produkt pri spracovaní dreva a vedci si uvedomujú, že ich technológia by si mohla vyžadovať veľké množstvo dreva, čo by mohlo negatívne vplývať na lesy, obhospodarovanie pôdy, ekosystémy a klimatickú zmenu.

Yao potvrdila, že už začali spolupracovať s lesným ekológom na vytvorení lesných simulačných modelov, ktoré prepájajú rastový cyklus lesov s procesom výroby.