플라스틱은 지구상에서 가장 큰 오염원 중 하나이며 자연적으로 분해되는 데 수백 년이 걸립니다. 외신 보도에 따르면 예일대학교 환경대학원과 메릴랜드대학교 연구진은 세계에서 가장 시급한 환경 문제 중 하나를 해결하기 위해 목재 부산물을 사용해 내구성이 뛰어나고 지속 가능한 바이오플라스틱을 만들었다고 합니다.

예일대학교 환경대학의 Yuan Yao 조교수와 메릴랜드대학교 재료 혁신 센터의 Liangbing Hu 교수 등은 천연 목재의 다공성 매트릭스를 슬러리로 분해하는 연구에 협력했습니다. 연구진은 제조된 바이오매스 플라스틱이 액체를 담을 때 높은 기계적 강도와 안정성은 물론 UV 저항성을 보인다고 밝혔다. 또한 자연 환경에서 재활용되거나 안전하게 생분해될 수도 있습니다. 석유 기반 플라스틱 및 기타 생분해성 플라스틱과 비교하여 수명 주기 동안 환경에 미치는 영향은 더 작습니다.

Yao는 "우리는 목재를 사용하여 바이오 기반 플라스틱을 생산할 수 있고 우수한 기계적 특성을 갖는 간단하고 간단한 제조 공정을 개발했습니다."라고 말했습니다.

연구진은 슬러리 혼합물을 만들기 위해 우드칩을 원료로 사용하고, 생분해성과 재활용이 가능한 깊은 공융 용매를 사용해 분말의 느슨한 다공성 구조를 분해했다. 얻은 혼합물에서 재생 리그닌과 셀룰로오스 마이크로/나노 섬유 사이의 나노 규모의 얽힘과 수소 결합으로 인해 재료는 높은 고형분 함량과 높은 점도를 가지며 균열 없이 주조 및 압연이 가능합니다.

그런 다음 연구원들은 바이오플라스틱과 일반 플라스틱이 환경에 미치는 영향을 테스트하기 위해 포괄적인 수명주기 평가를 수행했습니다. 그 결과, 바이오플라스틱 시트를 토양에 묻으면 2주 만에 재료가 부서지고 3개월 만에 완전히 분해되는 것으로 나타났다. 또한 연구진은 기계적 교반을 통해 바이오플라스틱을 슬러리로 분해할 수도 있다고 밝혔다. 따라서 DES가 복구되어 재사용됩니다. 야오는 "이 플라스틱의 장점은 완전히 재활용되거나 생분해될 수 있다는 점이다. 자연으로 유입되는 물질 폐기물을 최소화했다"고 말했다.

Liangbing Hu 교수는 이 바이오플라스틱이 비닐봉지와 포장에 사용하기 위해 필름으로 성형될 수 있는 등 다양한 응용 분야를 가지고 있다고 말했습니다. 이는 플라스틱의 주요 용도 중 하나이자 쓰레기 발생 원인 중 하나입니다. 또한 연구진은 이 바이오플라스틱이 다양한 형태로 성형이 가능해 자동차 제조에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다.

대규모 생산에는 대량의 목재 사용이 필요할 수 있으며 이는 산림, 토지 관리, 생태계 및 기후 변화에 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문에 팀은 생산 규모 확대가 산림에 미치는 영향을 계속해서 조사할 것입니다. 연구팀은 산림 생태학자와 협력하여 산림 성장 주기를 목재 플라스틱 제조 공정과 연결하는 산림 시뮬레이션 모델을 만들었습니다.

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