Ananasblattabfälle
Im Mekong-Delta gibt es die berühmte Ananassorte „Queen“, die süße, köstliche Früchte hervorbringt und weit verbreitet angebaut wird. Sie ist die größte Ananassorte des Landes. Ananasprodukte werden unter Namen wie Cau Duc (Hau Giang), Tac Cau – Kien Giang und Tan Phuoc ( Tien Giang ) hergestellt.
Ananas liefern jedoch nicht nur durch die Früchte selbst Wert. Nach jeder Ernte bleibt eine große Menge an Ananasblättern als Abfall übrig, der kaum Verwendung findet. Landwirte entsorgen sie hauptsächlich, indem sie sie im Boden vergraben oder einen sehr geringen Teil zur Biogaserzeugung nutzen.
Während einer Arbeitsreise mit dem Forschungsteam der Universität Can Tho (CTU) in die Provinz Hau Giang erkannte Dozent Dr. Van Pham Dan Thuy von der Fakultät für Technologie der CTU, dass sich aus den reichlich vorhandenen Ananasblättern Polymere gewinnen lassen, um ein superabsorbierendes Material herzustellen. Der Erfolg dieses neuen Forschungsansatzes eröffnet die Möglichkeit einer Anwendung in der Windelproduktion für Kinder und Senioren und sieht eine industrielle Fertigung vor.
Ausgehend von der ursprünglichen Idee und nach sorgfältiger Durchsicht veröffentlichter Dokumente erklärte Associate Professor Dr. Van Pham Dan Thuy, dass die Forschung zur Entwicklung wasserspeichernder Partikel weltweit bereits umfangreich sei und die Forschungsgruppe nicht die erste sei. Bisherige Forschungsprojekte hätten jedoch nicht Cellulose, sondern kommerziell erhältliche Cellulosederivate verwendet. Der Vergleich der Verwendung von Cellulosederivaten zur Herstellung superabsorbierender Polymere zeige zwar eine einfachere Handhabung, die Effizienz hinsichtlich Wasseraufnahme und struktureller Beständigkeit sei jedoch nicht hoch. Darüber hinaus sei bisher keine Forschung veröffentlicht worden, die Ananasblätter als Rohstoff für die Herstellung superabsorbierender Materialien verwendet habe.
Nach der Ernte bleiben bei der Ananassorte Cau Duc noch viele Ananasblätter übrig.
Ananasblätter weisen einen sehr hohen Zellulosegehalt auf, und das Forschungsteam hat sich zum Ziel gesetzt, die Zellulose aus Ananasblättern zu nutzen. Die Forschungsarbeiten in diese Richtung sind für Ananasbauern im Mekong-Delta von besonderer Bedeutung, da sie Lösungen zur Verarbeitung von Ananasblättern bieten. Kommerzielle Zelluloseprodukte sind im Vergleich dazu teurer.
Daher wird Zellulose aus Ananasblättern gewonnen und gleichzeitig ein Verfahren zur Zellulosegewinnung aus Ananasblättern entwickelt. Anschließend wird die Zellulose in ein System zur Synthese eines superabsorbierenden Polymers eingesetzt. Dies trägt dazu bei, Ananasblattabfälle für die Herstellung von Hightech-Produkten zu nutzen. Das Besondere an diesem Produkt ist, dass das Material seine Struktur bis zu 21 Tage lang in wässriger Umgebung beibehält und bis zu 1.900 Mal so viel Wasser aufnehmen kann wie sein Eigengewicht.
Das Forschungsprojekt begann 2018. Im Laufe der Forschung stellte das Forschungsteam fest, dass das entstandene Produkt nicht vollständig biologisch abbaubar war. Daher arbeitet das Team weiterhin an der Entwicklung von Produkten mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit.
Hohe Anwendbarkeit
Das Highlight der Forschungsergebnisse ist die Verwendung von landwirtschaftlichen Abfallstoffen zur Herstellung von Superabsorberpolymeren mit verbesserten Eigenschaften. Das Forschungsteam erklärte weiter, dass die Synthese von Superabsorberpolymeren üblicherweise aus Monomeren erfolgt. Anschließend wird eine Polymerisationsreaktion durchgeführt, bei der unter der Bedingung der Vernetzung der Polymerketten Superabsorberpolymere entstehen. Dies ist die Synthese von Superabsorberpolymeren. Durch die Zugabe von Cellulose lagert sich diese an die Polymerketten an, wodurch eine härtere und festere Materialstruktur entsteht und die Wasseraufnahmekapazität erhöht wird.
Nach Erhalt der Ergebnisse reichte das Forschungsteam einen Antrag beim Amt für geistiges Eigentum (Ministerium für Wissenschaft und Technologie) ein und wartet nun auf die Bewertung. Das Forschungsprojekt nutzt Zellulose aus Ananasblättern zur Synthese superabsorbierender Materialien und eröffnet damit Anwendungsmöglichkeiten im Alltag sowie die Wiederverwendung in der Landwirtschaft. In der Landwirtschaft können Produkte mit guten Wasseraufnahmeeigenschaften in Gemüsetöpfe und Blumentöpfe gegeben werden. Selbst bei übermäßigem Gießen speichern die superabsorbierenden Partikel das Wasser und geben es langsam an die Pflanzen ab.
Da es sich um eine neuartige Lösung zur Anwendung von Zellulose aus Ananasblättern in superabsorbierenden Materialien handelt, musste das Forschungsteam zahlreiche technische Herausforderungen meistern. Das Produkt entstand nach dreijähriger Entwicklungs- und Optimierungsphase. Aktuell testet das Forschungsteam auch die Eignung zur Absorption von Salzwasser, wodurch sich Anwendungsmöglichkeiten in Dürre- und Salzwassergebieten eröffnen.
Im Zuge des Trends zu einer grünen und nachhaltigen Wirtschaft wird die Kreislaufwirtschaft von Wirtschaftsexperten als Instrument betrachtet. Ein neuer Ansatz vieler Länder weltweit zielt auf wirtschaftliche Entwicklung ab, ohne negative Umweltauswirkungen zu verursachen.
Parallel zu den Forschungsaktivitäten von Instituten und Universitäten verlagern Unternehmen ihren Fokus auf die Entwicklung umweltfreundlicher Produkte und Dienstleistungen, um die Marktnachfrage zu befriedigen und nachhaltigen Wert zu schaffen. Durch die Förderung und Einführung solcher Produkte und Dienstleistungen sollen Kunden gewonnen und Gewinne erzielt werden. Aus einem Forschungsprojekt zur Technologieanwendung aus Ananasblättern ist eine vielversprechende Materialquelle hervorgegangen, die die Entwicklung zahlreicher neuer und nützlicher Produkte ermöglicht. Diese Produkte sollen dem Alltag dienen, die landwirtschaftliche Produktion fördern, eine grüne Wirtschaft entwickeln und die Umwelt schützen.
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