Plastik jest jednym z największych źródeł zanieczyszczeń na naszej planecie, a jego naturalny rozkład zajmuje setki lat. Według doniesień zagranicznych mediów naukowcy z Wydziału Środowiska Uniwersytetu Yale i Uniwersytetu Maryland wykorzystali produkty uboczne drewna do stworzenia trwalszych i zrównoważonych bioplastików, aby rozwiązać jeden z najpilniejszych problemów środowiskowych na świecie.

Adiunkt Yuan Yao z Wydziału Środowiska Uniwersytetu Yale i profesor Liangbing Hu z Centrum Innowacji Materiałowych Uniwersytetu Maryland oraz inni współpracowali przy badaniach mających na celu dekonstrukcję porowatej matrycy w naturalnym drewnie w zawiesinę. Naukowcy stwierdzili, że wyprodukowany plastik z biomasy wykazuje wysoką wytrzymałość mechaniczną i stabilność, gdy zawiera ciecze, a także odporność na promieniowanie UV. Można go także poddać recyklingowi w środowisku naturalnym lub bezpiecznie poddać biodegradacji. W porównaniu z tworzywami sztucznymi na bazie ropy naftowej i innymi tworzywami ulegającymi biodegradacji, ich wpływ na środowisko w całym cyklu życia jest mniejszy.

Yao powiedział: „Opracowaliśmy prosty i bezpośredni proces produkcyjny, w którym można wykorzystać drewno do produkcji biotworzyw sztucznych i który ma dobre właściwości mechaniczne”.

Do wytworzenia mieszaniny szlamu badacze wykorzystali wióry drzewne jako surowce oraz biodegradowalny i nadający się do recyklingu rozpuszczalnik głęboko eutektyczny, aby zdekonstruować luźną porowatą strukturę proszku. W otrzymanej mieszaninie, dzięki splątaniu w skali nano i wiązaniom wodorowym pomiędzy regenerowaną ligniną a mikro/nanowłóknem celulozowym, materiał charakteryzuje się dużą zawartością części stałych oraz dużą lepkością, dzięki czemu można go odlewać i walcować bez pękania.

Następnie naukowcy przeprowadzili kompleksową ocenę cyklu życia, aby sprawdzić wpływ biotworzyw i zwykłych tworzyw sztucznych na środowisko. Wyniki wykazały, że po zakopaniu arkusza bioplastiku w ziemi materiał pękł po dwóch tygodniach i uległ całkowitej degradacji po trzech miesiącach; ponadto naukowcy stwierdzili, że biotworzywa można również rozbić na zawiesinę w wyniku mieszania mechanicznego. W ten sposób DES jest odzyskiwany i ponownie wykorzystywany. Yao powiedział: „Zaletą tego plastiku jest to, że można go w całości poddać recyklingowi lub ulec biodegradacji. Zminimalizowaliśmy odpady materiałowe trafiające do środowiska”.

Profesor Liangbing Hu powiedział, że ten bioplastik ma szeroki zakres zastosowań, na przykład można go formować w folię do stosowania w plastikowych torebkach i opakowaniach. Jest to jedno z głównych zastosowań tworzyw sztucznych i jedna z przyczyn powstawania śmieci. Ponadto naukowcy stwierdzili, że z tego bioplastiku można formować różne kształty, dlatego oczekuje się, że będzie on stosowany także w produkcji samochodów.

Zespół będzie w dalszym ciągu badał wpływ zwiększania skali produkcji na lasy, ponieważ produkcja na dużą skalę może wymagać użycia dużych ilości drewna, co może mieć głęboki wpływ na lasy, gospodarkę gruntami, ekosystemy i zmianę klimatu. Zespół badawczy współpracował z ekologami leśnymi, aby stworzyć model symulacyjny lasu, który łączy cykl wzrostu lasu z procesem produkcji drewna i tworzyw sztucznych.

Przedrukowano z Gasgoo