Liście drzew owocowych, które zazwyczaj wyrzucamy, mogą niespodziewanie zostać wykorzystane do wytworzenia materiału o właściwościach superchłonnych.

Odpady z liści ananasa

W delcie Mekongu rośnie słynna odmiana ananasa Queen, która rodzi słodkie, pyszne owoce i jest szeroko uprawiana, stanowiąc największą produkcję w kraju. Produkty ananasowe kojarzone są z nazwami Cau Duc (Hau Giang), Tac Cau - Kien Giang, Tan Phuoc ( Tien Giang )...

Jednak ananasy nie tylko czerpią wartość z owoców. Po każdym zbiorze duża ilość liści ananasa pozostaje jako odpad i praktycznie nie nadaje się do użytku. Rolnicy pozbywają się ich głównie zakopując w ziemi lub przeznaczając niewielką ich ilość na biogaz.

Podczas podróży roboczej z zespołem badawczym Uniwersytetu Can Tho (CTU) do prowincji Hau Giang , profesor nadzwyczajny dr Van Pham Dan Thuy z Wydziału Technologii CTU zdał sobie sprawę, że możliwe jest wykorzystanie liści ananasa jako źródła obfitości w badaniach i wykorzystanie ich do produkcji polimerów w celu stworzenia superchłonnego materiału. Sukces nowego tematu badawczego otwiera możliwości jego zastosowania w produkcji pieluszek dla dzieci i osób starszych, z nadzieją na wdrożenie go do produkcji przemysłowej.

Po wstępnej koncepcji, po uważnej analizie opublikowanych dokumentów, profesor nadzwyczajny dr Van Pham Dan Thuy stwierdził, że badania nad stworzeniem cząsteczek zdolnych do magazynowania wody na świecie zostały już przeprowadzone, a grupa badawcza nie jest pierwsza. Jednak wcześniejsze projekty badawcze nie wykorzystywały celulozy, lecz jej skomercjalizowane pochodne. Porównanie zastosowania pochodnych celulozy w procesie wytwarzania polimerów superchłonnych pokazuje, że jest to wygodniejsze, ale nie zapewnia wysokiej wydajności pod względem absorpcji wody i trwałości strukturalnej. Co więcej, żadne opublikowane badania nie dotyczyły wykorzystania surowców z liści ananasa w produkcji materiałów superchłonnych.

Po zbiorze ananasa Cau Duc pozostaje duża ilość liści.

Chociaż liście ananasa charakteryzują się bardzo wysoką zawartością celulozy, zespół badawczy dąży do wykorzystania celulozy z liści ananasa. Badania w tym kierunku mają jeszcze większe znaczenie dla plantatorów ananasów w delcie Mekongu, ponieważ pomagają znaleźć rozwiązania umożliwiające przetwarzanie liści. Dla porównania, komercyjne produkty celulozowe charakteryzują się wyższą ceną.

W tym celu, celuloza pozyskiwana jest z liści ananasa, a następnie przetwarzana w procesie produkcji celulozy. Następnie jest ona umieszczana w systemie syntezy superchłonnego polimeru, przyczyniając się do rozwiązania problemu wykorzystania odpadów z liści ananasa do tworzenia zaawansowanych technologicznie produktów. Cechą charakterystyczną produktu jest to, że materiał zachowuje swoją strukturę do 21 dni w środowisku wodnym, a jego absorpcja wody jest nawet 1900 razy większa niż jego własna masa.

Projekt badawczy rozpoczął się w 2018 roku. W trakcie badań zespół badawczy stwierdził, że powstały produkt nie jest w 100% biodegradowalny. Dlatego zespół badawczy kontynuuje prace nad produktami o lepszej biodegradowalności.

Wysoka przydatność

Najważniejszym osiągnięciem badań jest wykorzystanie odpadów rolniczych do tworzenia polimerów superchłonnych o lepszych właściwościach. Zespół badawczy wyjaśnił, że standardowy proces syntezy polimerów superchłonnych polega na użyciu monomerów. Następnie przeprowadzana jest reakcja polimeryzacji, której warunkiem jest utworzenie wiązań poprzecznych między łańcuchami polimerów. W ten sposób powstają polimery superchłonne. Jednak dodanie celulozy wiąże ją z łańcuchami polimerów, tworząc twardszą i mocniejszą strukturę materiału, co przyczynia się do zwiększenia zdolności absorpcji wody.

Po otrzymaniu wyników zespół badawczy złożył wniosek do Urzędu Własności Intelektualnej (Ministerstwo Nauki i Technologii) i oczekuje na wyniki oceny. Projekt badawczy wykorzystuje celulozę z liści ananasa w systemie syntezy materiałów superabsorbujących, co otwiera możliwości zastosowania w życiu codziennym i ponownego wykorzystania w produkcji rolnej. W rolnictwie produkty o dobrych właściwościach absorpcji wody można umieszczać w doniczkach z warzywami i kwiatami ozdobnymi. Nawet jeśli podlejesz je nadmiarem wody, cząsteczki superabsorbujące ją zatrzymają i powoli „uwolnią”, aby rośliny mogły ją wykorzystać.

Ponieważ jest to nowe rozwiązanie w zakresie wykorzystania celulozy z liści ananasa do produkcji materiałów superchłonnych, zespół badawczy musiał pokonać wiele wyzwań technicznych. Produkt powstał po 3 latach prac konstrukcyjnych i udoskonalania. Obecnie zespół badawczy testuje również jego zdolność do absorpcji wody słonej, co otwiera możliwości zastosowania w obszarach o suszy i zasoleniu.

W dążeniu do zielonej i zrównoważonej gospodarki, gospodarka o obiegu zamkniętym jest postrzegana przez ekspertów ekonomicznych jako narzędzie. Nowe podejście wielu krajów na świecie ma na celu rozwój gospodarczy bez negatywnego wpływu na środowisko.

Oprócz działalności badawczej instytutów i uniwersytetów, przedsiębiorstwa przechodzą na rozwój ekologicznych produktów i usług, aby sprostać zapotrzebowaniu rynku i tworzyć zrównoważoną wartość. W związku z tym, poprzez promocję i wprowadzanie ekologicznych produktów i usług, oczekuje się, że spotkają się z zainteresowaniem klientów i przyciągną ich uwagę, a także wygenerują zyski. Projekt badawczy nad technologią wykorzystania liści ananasa stworzył obiecujące źródło materiałów do tworzenia wielu nowych i użytecznych produktów, które będą służyć życiu, produkcji rolnej, rozwojowi zielonej gospodarki i ochronie środowiska.

Source: https://danviet.vn/la-cua-loai-cay-cho-trai-nhieu-mat-truoc-chi-vut-di-khong-ngo-lai-co-the-tai-ra-vat-lieu-sieu-sut-nuoc-20240810171051007.htm