Czy bambus jest rozwiązaniem problemu plastiku kopalnego?

W artykule opublikowanym 20 sierpnia w recenzowanym czasopiśmie naukowym ACS NANO przez Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne naukowcy napisali: „Bambus, znany ze swojego szybkiego wzrostu, regeneracji, biodegradowalności i przyjazności dla środowiska, jest uważany za obiecującą alternatywę dla plastiku”.

Zanieczyszczenie plastikiem stało się poważnym problemem globalnym, a bardzo powolna biodegradacja tradycyjnych tworzyw sztucznych doprowadziła do alarmującego gromadzenia się odpadów plastikowych w glebie, źródłach wody, a nawet organizmach ludzkich.

Chiny, które mają więcej lasów bambusowych niż jakikolwiek inny kraj, są w trakcie długoterminowych działań mających na celu redukcję zanieczyszczeń i osiągnięcie neutralności węglowej. Dążą również do przekształcenia bambusa w realną, szybko biodegradowalną alternatywę dla plastiku.

Chiny chcą wykorzystać szybki wzrost bambusa i jego biodegradowalność, aby zastąpić nim tradycyjne produkty plastikowe. Zdjęcie: Shutterstock

Jednak poważne wyzwania techniczne uniemożliwiły szerokie zastosowanie bambusa jako zamiennika konwencjonalnych tworzyw sztucznych. Naturalna elastyczność i właściwości samoprzylepne komórek bambusa są znacznie niższe niż w przypadku tradycyjnych tworzyw sztucznych, co wymusza łączenie bambusa z innymi materiałami, takimi jak skrobia. Powoduje to wady, takie jak niska wytrzymałość mechaniczna, wrażliwość na wodę i wysokie koszty przetwarzania.

Aby znaleźć rozwiązanie, zespół opracował metodę zwiększenia elastyczności bambusa poprzez zmianę struktury jego komórek przed prasowaniem na gorąco w celu uzyskania wodoodpornego i nadającego się do recyklingu plastiku.

Aby wyprodukować na skalę przemysłową tworzywo termoutwardzalne na bazie bambusa, naukowcy rozdrabniają bambus na proszek i za pomocą przyjaznych dla środowiska środków chemicznych częściowo usuwają ligninę – substancję organiczną nadającą roślinie sztywność – oraz rozbijają krystaliczną strukturę celulozy.

Kolor uzyskanej żywicy waha się od jasnożółtego do czerwonobrązowego, w zależności od ilości ligniny pozostałej w bambusie.

„Ten proces regeneracji nie tylko znacząco zwiększa reaktywność komórek bambusa, ale także wyraźnie poprawia ich plastyczność” – powiedzieli naukowcy z Narodowego Centrum Badań nad Bambusem w Chinach, Uniwersytetu Rolniczego i Leśnego w Fujian oraz Chińskiej Akademii Leśnej.

Cały plastik bambusowy charakteryzuje się „wyjątkową wytrzymałością mechaniczną”, co oznacza, że ​​można go zaklasyfikować jako sztywny plastik, obok tradycyjnych tworzyw sztucznych, takich jak polistyren i polichlorek winylu (PCW).

„Aktywowany bambus można wykorzystać do produkcji szerokiej gamy produktów z bambusa, w tym łyżek, czapek, etui na telefony, słuchawki, komputery i umywalki, co zapewnia szeroki wachlarz zastosowań” – powiedział zespół badawczy.

Według badaczy tworzywo sztuczne na bazie bambusa charakteryzuje się także dobrą wytrzymałością na rozciąganie, zachowuje swój kształt, a także wykazuje twardość po zanurzeniu w rozpuszczalnikach i wodzie.

Ponieważ materiał nie topi się podczas ogrzewania, jest uważany za tworzywo termoutwardzalne, a nie termoplastyczne. Tworzywo bambusowe można również poddać recyklingowi, mieląc je na proszek i mieszając z wodą, a następnie ponownie prasując na gorąco.

Podczas testów podziemnych naukowcy odkryli, że plastik bambusowy uległ niemal całkowitemu rozkładowi po 90 dniach.

„Tworzywa sztuczne termoutwardzalne wykonane w całości z bambusa stanowią obiecujące rozwiązanie, które może zastąpić tradycyjne tworzywa sztuczne zrównoważonymi alternatywami i promować wykorzystanie zasobów bambusa” – czytamy w raporcie.

Hoai Phuong (według SCMP)

Source: https://www.congluan.vn/lieu-tre-co-phai-giai-phap-cho-van-nan-nhua-hoa-thach-post309875.html