Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Dette service lavet af sukkerrør og bambus nedbrydes på 60 dage

En kvinde, der håndterer service lavet af bambus og affald fra fødevareindustrien. Kredit:Ruby Wallau/Northeastern University

Forskere har designet et sæt "grønt" service lavet af sukkerrør og bambus, der ikke ofrer bekvemmelighed eller funktionalitet og kan tjene som et potentielt alternativ til plastikkopper og andre engangsplastikbeholdere. I modsætning til traditionelle plastik eller bionedbrydelige polymerer – som kan tage så lang tid som 450 år eller kræver høje temperaturer at nedbryde – er denne ugiftige, miljøvenligt materiale tager kun 60 dage at nedbryde og er rent nok til at holde din morgenkaffe med. Dette plastalternativ præsenteres 12. november i journalen Stof .

"For at være ærlig, første gang jeg kom til USA i 2007, Jeg var chokeret over de tilgængelige engangsplastikbeholdere i supermarkedet, " siger den tilsvarende forfatter Hongli (Julie) Zhu fra Northeastern University. "Det gør vores liv lettere, men i mellemtiden, det bliver affald, der ikke kan nedbrydes i miljøet." Hun så senere mange flere plastikskåle, plader, og redskaber smidt i skraldespanden ved seminarer og fester og tænkte, "Kan vi bruge et mere bæredygtigt materiale?"

For at finde et alternativ til plastbaserede fødevarebeholdere, Zhu og hendes kolleger vendte sig mod bambus og et af de største affaldsprodukter fra fødevareindustrien:bagasse, også kendt som sukkerrørsmasse. Vikle lange og tynde bambusfibre sammen med korte og tykke bagassefibre for at danne et tæt netværk, holdet støbte beholdere af de to materialer, der var mekanisk stabile og biologisk nedbrydelige. Det nye grønne service er ikke kun stærkt nok til at holde på væsker, som plastik gør, og renere end biologisk nedbrydelige materialer fremstillet af genbrugsmaterialer, som måske ikke er helt afsværtet, men begynder også at nedbrydes efter at have været i jorden i 30-45 dage og mister fuldstændig formen efter 60 dage.

En kop lavet af biologisk nedbrydelige materialer. Kredit:Liu et al

"Det er udfordrende at lave madbeholdere. Det kræver mere end at være biologisk nedbrydeligt, " sagde Zhu. "På den ene side, vi har brug for et materiale, der er sikkert for fødevarer; på den anden side, beholderen skal have god våd mekanisk styrke og være meget ren, fordi beholderen skal bruges til at tage varm kaffe, varm frokost."

Forskerne tilføjede alkylketendimer (AKD), et meget brugt miljøvenligt kemikalie i fødevareindustrien, at øge olie- og vandbestandigheden af ​​det støbte service, at sikre produktets robusthed, når det er vådt. Med tilsætning af denne ingrediens, det nye service overgik kommercielle biologisk nedbrydelige fødevarebeholdere, såsom andet bagasse-baseret service og æggekartoner, i mekanisk styrke, modstand mod fedt, og ikke-toksicitet.

Nedbrydningen af ​​det biologisk nedbrydelige service over 60 dage. Kredit:Liu et al

Det service, forskerne udviklede, har også en anden fordel:et væsentligt mindre CO2-fodaftryk. Det nye produkts fremstillingsproces udleder 97 % mindre CO2 end kommercielt tilgængelige plastikbeholdere og 65 % mindre CO2 end papirprodukter og bionedbrydelig plast. Det næste skridt for teamet er at gøre fremstillingsprocessen mere energieffektiv og reducere omkostningerne endnu mere, at konkurrere med plastik. Selvom prisen på kopper lavet af det nye materiale ($2, 333/ton) er to gange lavere end bionedbrydelig plast ($4, 750/ton), traditionelle plastikkopper er stadig lidt billigere ($2, 177/ton).

"Det er svært at forbyde folk at bruge engangscontainere, fordi det er billigt og bekvemt, " siger Zhu. "Men jeg tror på, at en af ​​de gode løsninger er at bruge mere bæredygtige materialer, at bruge biologisk nedbrydelige materialer til at fremstille disse engangsbeholdere."