Plasty jsou jedním z největších zdrojů znečištění na planetě a trvá stovky let, než se přirozeně rozloží. Podle zpráv zahraničních médií výzkumníci z Yale University's School of Environment a University of Maryland použili vedlejší produkty ze dřeva k vytvoření odolnějších a udržitelnějších bioplastů, aby vyřešili jeden z nejpalčivějších světových ekologických problémů.

Asistent profesora Yuan Yao z Yale University School of Environment a profesor Liangbing Hu z University of Maryland Center for Materials Innovation a další spolupracovali na výzkumu dekonstrukce porézní matrice v přírodním dřevě na kaši. Vědci uvedli, že vyrobený plast z biomasy vykazuje vysokou mechanickou pevnost a stabilitu, když obsahuje kapaliny, a také odolnost vůči UV záření. Lze jej také recyklovat v přirozeném prostředí nebo bezpečně biologicky rozložit. Ve srovnání s plasty na bázi ropy a jinými biologicky odbouratelnými plasty je jeho dopad na životní prostředí během životního cyklu menší.

Yao řekl: "Vyvinuli jsme jednoduchý a přímočarý výrobní proces, který může využívat dřevo k výrobě bioplastů a má dobré mechanické vlastnosti."

K výrobě kašovité směsi použili vědci jako suroviny dřevěné štěpky a použili biologicky odbouratelné a recyklovatelné hluboce eutektické rozpouštědlo k dekonstrukci volné porézní struktury v prášku. V získané směsi má materiál díky zapletení v nanoměřítku a vodíkové vazbě mezi regenerovaným ligninem a celulózovým mikro/nanovláknem vysoký obsah pevných látek a vysokou viskozitu a může být odléván a válcován bez praskání.

Vědci poté provedli komplexní hodnocení životního cyklu, aby otestovali dopad bioplastů a běžných plastů na životní prostředí. Výsledky ukázaly, že když byla bioplastová fólie pohřbena v půdě, materiál se po dvou týdnech rozlomil a po třech měsících zcela degradoval; kromě toho vědci uvedli, že bioplasty lze také rozložit na kaši mechanickým mícháním. DES je tedy obnoven a znovu použit. Yao řekl: "Výhodou tohoto plastu je, že jej lze zcela recyklovat nebo biologicky rozložit. Minimalizovali jsme odpad materiálu, který proudí do přírody."

Profesor Liangbing Hu řekl, že tento bioplast má širokou škálu aplikací, například může být formován do fólie pro použití v plastových sáčcích a obalech. To je jedno z hlavních využití plastů a jedna z příčin odpadků. Kromě toho vědci uvedli, že tento bioplast lze tvarovat do různých tvarů, takže se očekává, že bude také použit při výrobě automobilů.

Tým bude pokračovat ve zkoumání dopadu rozšiřování výrobního rozsahu na lesy, protože velkovýroba může vyžadovat použití velkého množství dřeva, což může mít hluboký dopad na lesy, hospodaření s půdou, ekosystémy a změnu klimatu. Výzkumný tým spolupracoval s lesními ekology na vytvoření modelu simulace lesa, který spojuje cyklus růstu lesa s procesem výroby dřevoplastů.

Přetištěno z Gasgoo