Превращение дерева в пластик

Нефтехимические пластмассы — недорогие и прочные материалы, широко используемые в различных областях, таких как упаковка, строительство, электроника и авиация. Однако для разложения большинства пластиков (например, полиэтилена, полистирола и поливинилхлорида) требуются сотни или даже тысячи лет из-за наличия стабильных длинных полимерных цепей. В результате к 2025 году на свалках и в природной среде, накопится 11 миллиардов метрических тонн пластика, что вызовет серьезное загрязнение окружающей среды. Чтобы справиться с этим кризисом, исследователи предложили заменить обычные пластики на основе нефтехимии на пластики на биологической основе или биоразлагаемые материалы, менее безвредные для окружающей среды. «Биопластики» — это широкий класс материалов, который может включать в себя пластмассы на биологической основе (но не обязательно биоразлагаемые) или нефтехимические и биологические пластмассы, которые считаются биоразлагаемыми.

Пластмассы являются одним из крупнейших загрязнителей в мире, разлагающимся в природе за сотни лет. Исследовательская группа под руководством профессора YSE Юань Яо и Лянбинга Ху из Университета Мэриленда создала высококачественный биопластик из побочных продуктов древесины, который, как они надеются, может решить одну из самых насущных экологических проблем в мире.

Исследование, опубликованно в  журнале Nature Sustainability, там описан весь процесс преобразования пористой матрицы натурального дерева в суспензию. Исследователи говорят, что полученный материал демонстрирует высокую механическую прочность, стабильность при удерживании жидкостей и стойкость к ультрафиолетовому излучению. Он также может быть переработан или подвергнут безопасному биоразложению в естественной среде и имеет меньшее воздействие на окружающую среду в течение жизненного цикла по сравнению с пластмассами на нефтяной основе и другими биоразлагаемыми пластиками.

Чтобы создать суспензионную смесь, исследователи использовали древесный порошок (отходы с лесопилок), разрушили рыхлую пористую структуру порошка с помощью биоразлагаемого и пригодного для повторного использования глубокого эвтектического растворителя (DES). Полученная смесь, которая имеет наноразмерное переплетение и водородные связи между регенерированным лигнином и микро / нанофибриллами целлюлозы, имеет высокое содержание твердых веществ и высокую вязкость, которые можно отливать и прокатывать без разрушения.

Оценка жизненного цикла биопластика на окружающую среду по сравнению с обычным пластиком показала: листы биопласта были закопаны в почву, через две недели они трескались, а через три месяца полностью разрушались. Исследователи говорят, что биопластик можно снова превратить в суспензию путем механического перемешивания, что также позволяет извлекать и повторно использовать DES.

По словам Лябин Ху, пластик имеет множество применений: его можно превратить в пленку, которую можно использовать в пластиковых пакетах и упаковке, биопластику можно придавать различные формы, он может быть использован в автомобилестроении.

Одна из областей, которую продолжает изучать исследовательская группа, — это потенциальное воздействие на лес, в случае увеличения производства этого биопластика. Хотя в настоящее время в этом процессе используются побочные продукты древесины в производстве, исследователи прекрасно понимают, что крупномасштабное производство может потребовать использования огромных объемов древесины, что может иметь далеко идущие последствия для лесов, землепользования, экосистем и изменения климата.

По материалам: environment.yale.edu

омментарий “Превращение дерева в пластик

  1. Биопластик, я считаю это хорошая идея! Либо он разлагается быстрее, либо его производство не так вредно для окружающей среды. Молодцы! Надо развивать это направление!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *