Исследователь создал биопластик из проса прутьевидного
Традиционный пластик на нефтяной основе выполнил свою роль, став почти идеальным упаковочным материалом. Однако растущая зависимость человечества от пластика привела к серьёзным экологическим проблемам, таким как Большое тихоокеанское мусорное пятно. По мнению исследователя из Университета штата Южная Дакота Шриниваса Джанасвами, устойчивое решение — биопластики — уже в пределах досягаемости.
Биопластики — это плёнки, обладающие теми же качествами, что и нефтехимический пластик, но созданные из натуральных материалов. Они являются лучшим шансом справиться с кризисом пластиковых отходов. Обычные пластики разлагаются более 700 лет, представляя постоянную угрозу для биосферы.
Новое исследование лаборатории Джанасвами, опубликованное в журнале Resources, Conservation and Recycling под названием "Biodegradable films from the lignocellulosic residue of switchgrass", показало, как из проса прутьевидного (Panicum virgatum) можно получить прозрачную и прочную биоразлагаемую плёнку.
Почему просо прутьевидное?
Это многолетний высокорослый злак, произрастающий в Северной Америке. Он:
- Растёт в изобилии в различных климатических условиях США.
- Содержит около 58% лигноцеллюлозного материала, что делает его идеальным сырьём для замены пластика.
Как создавали плёнку?
- Из измельчённого проса извлекли лигноцеллюлозный материал (растительную сухую массу, состоящую из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина).
- После процессов фильтрации, отбеливания, промывки и сушки получили белый остаток.
- Из этого остатка создали плёнки.
Ключевые свойства полученного материала:
Прозрачность и высокая прочность на разрыв.
Полная биоразлагаемость в почве с 30% влажности в течение 40 дней (в отличие от пластиковой бутылки, которой для разложения в природе потребуется более 700 лет).
Низкая проницаемость для водяного пара.
Недостаток и перспективы:
Основной недостаток — относительно низкая эластичность плёнки по сравнению с синтетическими аналогами, что связано с жёсткой структурой лигноцеллюлозной сети. В данном исследовании не тестировались пластификаторы (добавки для повышения гибкости), но это станет областью для будущей работы.
Значение исследования:
Эта работа не только предлагает путь к сокращению пластиковых отходов, но и может помочь фермерам получить дополнительный доход от использования недоиспользуемых сельскохозяйственных остатков.
Как отмечает Джанасвами, сильные и биоразлагаемые плёнки на основе остатков проса открывают новые возможности для разработки многоразовых, перерабатываемых и компостируемых материалов из недорогого и широко доступного биоматериала, внося вклад в циркулярную экономику.