в 2023 бум инноваций

(Zapoved) – Какое-то время они оставались в подвешенном состоянии. Возможно, многие уже перестали верить в их разработку в промышленных масштабах. Плохой биопластики, особенно биоразлагаемые и компостируемые, вернулись в центр научных исследований в 2023 году. Исследователи со всего мира успешно протестировали различные материалы, сумев получить обнадеживающие результаты в ближайшем будущем. Остается открытым вопрос: сможет ли этот сектор стать реальной альтернативой обычным пластикам? Мощности по переработке хорошо развиты, Также в Италии. Теперь нам нужны компании, которые верят в производство и инвестируют в эту область экономики замкнутого цикла. Некоторые инновации этого года могут дать представление о возможностях.

Биопластики из кожуры цитрусовых

Дай ему отходы переработки фруктов, семь исследователей из китайских и австралийских университетов разработали перерабатываемый и биоразлагаемый биопластик. Их процесс не производит токсичных отходов и использует всю биомассу, которая поступает в контур. Полученный биопластик может иметь различное применение: например, в пищевой промышленности.

В своем эксперименте команда отделить целлюлозу, пектин и лигнин от кожуры цитрусовых. Затем он повторно объединил пектин и целлюлозу, чтобы сформировать суспензию для отливки в пленки. Полученные пектоцеллюлозные пленки обладали превосходными механическими свойствами, биоразлагаемостью, возможностью вторичной переработки и антиоксидантными свойствами. Кроме того, они легко разлагаются в окружающей среде. Но это было бы почти стыдно. Действительно, эти материалы могут быть механически перерабатывается в воде для производства еще одной пектин-целлюлозной суспензии для повторного использования в производстве биопластиков.

Еще более прочные соломинки из биопластика

Считается, что одноразовые соломинки, подвергающиеся нападкам в течение нескольких лет, несут ответственность за распространение пластикового загрязнения. Недавняя работа Американского химического общества Omega исследовала возможность их изготовления с помощью биопластик, состоящий из натуральных веществ, таких как крахмал или лигнин. Учитывая пока ограниченный успех экологических альтернатив пластиковым соломинкам, химики ACS Omega попытались сохранить характеристики «противников». В результате их эксперимента был получен материал прочнее обычного пластикано и биоразлагаемый. Новые соломинки получали путем смешивания лигнина и картофельного крахмала или поливинилового спирта с добавлением лимонной кислоты. Из этих веществ образуется суспензия, которую распределяют, а затем скручивают в небольшую трубку. В этот момент биопластик автоматически «склеивает» лоскуты естественным образом, а затвор затем приваривается посредством термообработки.

Из спирулины — биопластика, разлагающегося в органических веществах.

Может ли существовать компостируемый биопластик, который разлагается так же быстро, как банановая кожура? Ответ положительный, и дать его должна команда исследователей из Вашингтонского университета. Группа разработала биоматериал, начав с клеток, взятых из порошок цианобактерий сине-зеленый, т.е. от спирулина. Применяя тепло и давление, он придавал биопластику различные формы, что очень похоже на процессы, используемые для обычного пластика. Опять же, механические свойства сравнимы с одноразовыми пластиками, полученными из нефти. Вам даже не нужно обновлять системы: биопластик спирулины можно производить на уже используемых линиях.

Бактериальное решение для бесконечного биопластика

Роль бактерий становится все более важной в производстве биоматериалов. Вот почему Национальная лаборатория Лоуренса Беркли в Калифорнии также усердно работает над этим. Ученые обнаружили бактерии, способные создавать материалы, очень похожие на мономеры, которые используются для производства пластмасс. Поэтому они разработали их для производства одного биопластик, называемый полидикетоенамин, сокращенно PDK. Работают уже четыре года, но недавно добились результата. Начав с лактона триуксусной кислоты, называемого bioTAL, они произвели PDK с прибл. 80% органическое содержание. Интересно, что этот биопластик его можно перерабатывать бесконечно.

Биопластик прочнее без альфа-водородов

Вместо этого химики из Университета штата Колорадо нашли способ защитить ахиллесову пяту биопластиков: чувствительность к теплу. Они внесли коренные изменения в структуру полигидроксиалканоаты (PHA)полимеры, синтезированные бактериями.
Обычно хрупкость полученных материалов затрудняет их переработку с использованием тепла. Но это можно исправить, вмешавшись на химическом уровне. Ученые заменили альфа-водороды — особенно реактивные и ответственные за термическое разложение — более прочными метильными группами. Это структурное изменение улучшило термическую стабильность ПГА, позволив создать пластик, который можно перерабатывать в расплавленном состоянии без разложения.