Богатая витаминами и минералами, спирулина представляет собой тип сине-зеленых водорослей, обычно используемых в качестве пищевой добавки, которую вы можете смешивать с напитком в виде порошка или принимать в таблетках, когда вам нужно здоровье. Теперь исследователи использовали его для создания биопластика, который будет разлагаться в вашем компостном ящике за то же время, что и банановая кожура.
Мы используем пластмассы во многих ситуациях, потому что они долговечны и дешевы в производстве. Но они также повсюду в окружающей среде, потому что они сохраняются в течение многих лет, когда мы с ними покончили. Хотя биопластик — это шаг в правильном направлении, его часто приходится перерабатывать в коммерческих установках для компостирования, которые доступны не всем.
Теперь группа исследователей во главе с Вашингтонским университетом разработала биопластик, который будет разлагаться в мусорном баке для компоста на заднем дворе. Он полностью сделан из порошкообразной спирулины, биомассы цианобактерий, которую могут употреблять в пищу люди и животные. Используя тепло и давление — тот же процесс, который используется для создания обычного пластика — исследователи придали порошку спирулины различные формы.
«Это означает, что нам не пришлось бы перепроектировать производственные линии с нуля, если бы мы захотели. использовать наши материалы в промышленных масштабах», — сказала Элефтерия Румели, автор исследования. «Мы устранили один из распространенных барьеров между лабораторией и масштабированием для удовлетворения промышленного спроса».
Спирулина была выбрана потому, что ее можно культивировать в больших масштабах, а ее клетки по мере роста улавливают углекислый газ, что делает ее углеродно-нейтральной и потенциально углеродно-отрицательной. И, в качестве дополнительного бонуса, она огнестойкая.
«Спирулина также обладает уникальными огнестойкими свойствами», — сказал Хариш Айер, ведущий автор исследования. «При воздействии огня он мгновенно самозатухает, в отличие от многих традиционных пластиков, которые либо горят, либо плавятся. Эта огнестойкая характеристика делает пластики на основе спирулины выгодными в тех случаях, когда традиционные пластики могут быть непригодны из-за их воспламеняемости».
Хотя спирулина и раньше использовалась для создания биопластиков, исследователи говорят, что их пластик прочнее и жестче в результате изменения температуры, давления и времени в экструдере во время обработки.
«Мы были заинтересованы в создании биопластиков, которые были бы одновременно получены и биоразлагаемы в наших дворах, а также пригодны для переработки, масштабирования и вторичной переработки», — сказал Румели. «Биопластики, которые мы разработали, используя только спирулину, не только имеют профиль разложения, аналогичный органическим отходам, но также в среднем в 10 раз прочнее и жестче, чем биопластики на основе спирулины, о которых сообщалось ранее. Эти свойства открывают новые возможности для практического применения пластмасс на основе спирулины в различных отраслях промышленности, включая одноразовую упаковку для пищевых продуктов или бытовую пластмассу, такую как бутылки или подносы».
В настоящее время биопластики из спирулины, разработанные исследователями, не являются готовы к промышленному использованию, потому что, хотя они могут быть прочными, они хрупкие и плохо реагируют на воду.
«Вы бы не хотели, чтобы на эти материалы попал дождь», — Айер. сказал.
Исследователи решают эти проблемы и изучают разработку биопластиков для различных ситуаций, продолжая уделять внимание возможности вторичной переработки.
«Биоразложение не является нашим предпочтительным сценарием окончания срока службы», — сказал Румели. «Однако люди не часто перерабатывают пластмассы, так что это дополнительный бонус: наши биопластики быстро разлагаются в окружающей среде».
Исследование было опубликовано в журнале Advanced Functional Materials.
