Створено пластик, який розкладається в морі в 15 разів швидше, ніж папір

Вчені створили пластик, який розкладається у 15 разів швидше за папір у морі. Під час 36-тижневого випробування пінопласт CDA втратив 65-70% своєї маси у проточній морській воді, тоді як пінополістирол показав нульову деградацію.

Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.

Дослідження включало моніторинг як пінопласту з діацетату целюлози (цитидиндезамінази), так і твердого діацетату целюлози в резервуарі з безперервно проточною морською водою з затоки Мартас-Він’ярд-Саунд, у спеціально розробленій лабораторії в WHOI.

Дослідники роками вивчають біологічне розкладання пластику в океані, намагаючись виявити, які типи пластику розкладаються найшвидше. Оскільки мільйони тонн пластику продовжують потрапляти в наш океан щороку, розуміння біорозкладності різних видів пластику стало критично важливим. Нове відкриття вчених з Вудс-Хольського океанографічного інституту (WHOI) може змінити правила гри в боротьбі з пластиковим забрудненням океану.

Вони виявили, що діацетат целюлози (CDA), біопластик, який використовується вже понад 100 років, деградує в морському середовищі швидше, ніж будь-який інший відомий пластик. Що ще цікавіше, команда з’ясувала, як прискорити цей процес.

CDA – це біопластик, отриманий з целюлози, природного полімеру, що міститься в клітинних стінках рослин, особливо в бавовняній та деревній целюлозі. З моменту своєї розробки наприкінці 1800-х років CDA знайшов своє застосування в широкому спектрі продуктів, від сонцезахисних окулярів і сигаретних фільтрів до фотоплівки. Це універсальний матеріал, з яким ми стикаємося у повсякденному житті, навіть не підозрюючи про це.

За даними дослідників WHOI, CDA найшвидше розкладається в морській воді порівняно з іншими біопластиками. Завдяки процесу модифікації під назвою «спінювання», коли матеріал стає пористим, CDA може розкладатися до 15 разів швидше, ніж його тверда форма. Насправді спінений CDA розкладається навіть швидше, ніж папір, який часто вважається одним з найбільш екологічно чистих матеріалів.

Коллін Уорд, старший автор дослідження, підкреслив важливість отриманих результатів: «Ми втілили фундаментальні знання в розробку нового матеріалу, який одночасно задовольняє потреби споживачів і розкладається в океані швидше, ніж будь-який інший відомий нам пластиковий матеріал, навіть швидше, ніж папір». «Це чудова історія успіху в галузі, яка часто зосереджується на негативних аспектах пластикового забруднення, а не працює над розв’язанням цієї проблеми», – додає Уорд у прес-релізі.

Дослідницька група провела 36-тижневий тест, під час якого пінопласт CDA поміщали в резервуари, наповнені проточною морською водою. Результати були вражаючими – 65-70% початкової маси матеріалу було втрачено, що свідчить про швидке біологічне розкладання.

На противагу цьому, звичайні пластмаси, такі як пінополістирол, за той самий період не зазнали жодного розкладання. Це демонструє потенціал пінопласту CDA для значного зменшення довготривалого впливу пластику на навколишнє середовище в океані.

Одним з найперспективніших аспектів цього дослідження є потенціал CDA для заміни деяких найпроблемніших пластиків у нашому повсякденному житті. Наприклад, Уорд і його колеги з WHOI співпрацюють з компанією Eastman, виробником біопластику, щоб дослідити комерційне застосування спіненого CDA.

Eastman вже випустила біорозкладну та компостовану тацю зі спіненого CDA як альтернативу лоткам для м’яса з пінополістиролу, які не розкладаються за жодних природних умов, чи то на землі, чи то у воді.

Результати дослідження можуть допомогти промисловості відмовитися від традиційного пластику та перейти на екологічніші альтернативи. Успіх спіненого CDA свідчить про те, що цей матеріал може бути використаний у широкому спектрі продуктів, зменшуючи кількість стійких пластикових відходів в океані.

Команда Уорда провела дослідження в контрольованому лабораторному середовищі, використовуючи морську воду із затоки Мартас-Він’ярд-Саунд поблизу Кейп-Кода, штат Массачусетс. Ретельно регулюючи такі змінні, як світло, температура та потік води, дослідники змогли змоделювати реальні умови океану. Такий підхід дозволив їм отримати достовірне уявлення про те, як CDA працюватиме в природному морському середовищі.

На початку цього року WHOI опублікував результати 16-тижневого дослідження, в якому порівнювали деградацію різних типів соломинок, виготовлених з різних матеріалів, включаючи CDA, полігідроксиалканоати (PHA), полімолочну кислоту (PLA), поліпропілен (PP) і папір.

Дослідження показало, що соломинки з PLA та PP не показали помітної деградації, тоді як інші матеріали деградували до 50%. Спінена соломинка з CDA розкладалася на 190% швидше, ніж суцільна соломинка з CDA, що ще більше підтверджує потенціал цього матеріалу як чудового біорозкладного пластику.

Майбутнє без пластикового забруднення?

Наслідки цього дослідження виходять далеко за межі лише CDA. Оскільки пластик залишається основним джерелом забруднення морського середовища, пошук альтернатив, що розкладаються швидше, таких як спінений CDA, може допомогти зменшити шкоду. Відкриття того, що спінений CDA розкладається навіть швидше, ніж папір, може революціонізувати наш підхід до пакування, виробництва та повсякденних речей.

Новий біорозкладний лоток Eastman, виготовлений зі спіненого CDA, – це лише початок. Завдяки подальшим дослідженням і розробкам спінений CDA та подібні біопластики можуть замінити шкідливий пластик у широкому спектрі застосувань. Це не лише зменшить вплив пластикових відходів на навколишнє середовище, але й наблизить нас до майбутнього, в якому наші океани більше не будуть переповнені стійкими пластиками.

Якщо вам цікаві статті та новини про авіацію та космічну техніку — запрошуємо вас на наш новий проєкт AERONAUT.media.

Читайте також:

• Google працює над створенням AI-моделі “з людським мисленням”
• Вчені відтворили звук магнітного перевороту Землі 41 тис. років тому