Листья плодоносящего дерева, которые обычно выбрасываются, неожиданно могут быть использованы для создания суперабсорбирующего материала.

Отходы листьев ананаса

В дельте Меконга произрастает знаменитый сорт ананаса «Королева» со сладкими, вкусными плодами, который широко культивируется и составляет основную часть производства в стране. Ананасовая продукция связана с такими местами, как Каудук (Хаузянг), Таккау-Кьензянг, Танфуок ( Тьензянг )...

Однако ананасы приносят не только пользу. После каждого сбора урожая большое количество листьев ананаса остаётся в виде отходов и практически бесполезно. Фермеры в основном утилизируют их, закапывая в землю или используя очень небольшое количество для производства биогаза.

Во время рабочей поездки с исследовательской группой Университета Кантхо (CTU) в провинцию Хаужанг доцент, доктор Ван Фам Дан Туй из Технологического факультета CTU, обнаружил, что можно использовать богатый источник листьев ананаса для создания полимера для создания суперабсорбирующего материала. Успех новой исследовательской темы открывает возможность её применения в производстве подгузников для детей и пожилых людей, которые, как ожидается, будут запущены в промышленное производство.

Исходя из первоначальной идеи и тщательно изучив опубликованные документы, доцент, доктор Ван Фам Дан Туй отметил, что исследования по созданию гранул, способных хранить воду, в мире уже проводились, и эта исследовательская группа не первая. Однако в предыдущих исследовательских проектах целлюлоза не использовалась, а использовался уже коммерчески доступный метод использования производных целлюлозы. Сравнение использования производных целлюлозы для производства суперабсорбирующих полимеров показывает, что это удобнее, но эффективность с точки зрения водопоглощения и структурной прочности невысока. Более того, ни одно из опубликованных исследований не использовало сырье из листьев ананаса для производства суперабсорбирующих материалов.

После сбора урожая у ананаса сорта Кау Дык остается большое количество листьев.

Хотя листья ананаса содержат очень много целлюлозы, исследовательская группа намерена использовать именно её. Исследования в этом направлении имеют ещё большее значение для фермеров, выращивающих ананасы в дельте Меконга, поскольку позволяют найти решения для их переработки. Для сравнения, коммерческая целлюлоза стоит дороже.

Таким образом, отбирая целлюлозу из листьев ананаса, мы одновременно разработали технологию её получения. Затем целлюлозу вводят в систему для синтеза суперабсорбирующего полимера, что способствует решению проблемы использования отходов ананасовых листьев для создания высокотехнологичной продукции. Преимущество продукта заключается в том, что материал сохраняет свою структуру до 21 дня в водной среде, а его водопоглощение достигает 1900 раз больше собственного веса.

Исследовательский проект стартовал в 2018 году. В ходе исследования группа учёных обнаружила, что полученный продукт не является на 100% биоразлагаемым. Поэтому группа учёных продолжает разрабатывать продукты с более высокой биоразлагаемостью.

Высокая применимость

Главным результатом исследования является использование сельскохозяйственных отходов для создания суперабсорбирующих полимеров с улучшенными свойствами. Исследовательская группа пояснила, что обычно процесс синтеза суперабсорбирующих полимеров заключается в использовании мономеров. Затем проводится реакция полимеризации для создания суперабсорбирующих полимеров с условием образования поперечных связей между полимерными цепями. Это и есть синтез суперабсорбирующих полимеров. Однако при добавлении целлюлозы она присоединяется к полимерным цепям, создавая более прочный и жёсткий структурный каркас материала и способствуя повышению водопоглощающей способности.

Получив результаты, исследовательская группа подала заявку в Департамент интеллектуальной собственности Министерства науки и технологий и ожидает результатов экспертизы. В рамках исследовательского проекта целлюлоза из листьев ананаса используется в системе для синтеза суперабсорбирующих материалов, что открывает возможности их применения в быту и повторного использования в сельском хозяйстве. В сельском хозяйстве продукты с хорошими водопоглощающими свойствами можно использовать в горшках с овощами и декоративными цветами. Даже при избыточном поливе суперабсорбирующие частицы будут удерживать и медленно «отдавать» влагу растениям.

Поскольку это новое решение для применения целлюлозы из листьев ананаса в супервпитывающих материалах, исследовательская группа преодолела множество технических трудностей. Продукт появился на свет после трёх лет разработки и усовершенствования. В настоящее время исследовательская группа также тестирует способность материала впитывать соленую воду, что открывает возможность его применения в засушливых и засоленных районах.

В рамках тенденции к «зелёной» и устойчивой экономике экономические эксперты рассматривают циклическую экономику как инструмент. Новый подход многих стран мира направлен на экономическое развитие без ущерба для окружающей среды.

Наряду с исследовательской деятельностью институтов и университетов, предприятия переходят на разработку экологически чистых продуктов и услуг для удовлетворения рыночного спроса и создания устойчивой ценности. Соответственно, продвижение и внедрение экологически чистых продуктов и услуг позволит привлечь клиентов и получить прибыль. Исследовательский проект по технологии, применяемой на основе листьев ананаса, создал перспективный источник материалов для создания множества новых полезных продуктов, полезных для жизни, сельскохозяйственного производства, развития зеленой экономики и защиты окружающей среды.

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-suot-nuoc-20240810171051007.htm