Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Billig plast oversvømmer udviklingslandene, så det var at lave nye bionedbrydelige materialer til hjælp

Udviklingslandene har nogle af de højeste satser på fejlbehandling af plastaffald. Kredit:Jambeck et al. (2015), CC BY

Presset af lavere brændstofbehov under pandemien og stigningen i vedvarende energi, olieindustrien skaber en ny fremtid for sig selv inden for plast. I stedet for at drive køretøjer eller producere elektricitet, olieselskaber søger i stigende grad at bruge deres produkt til at fremstille billige plastemballager, som de kan sælge i lande med lav til mellemindkomst.

Problemet? Mange lande mangler midler til at genbruge selv deres egen plast. Lande i udviklingslandene er allerede oversvømmet med plast, der eksporteres til sortering og oparbejdning af nationer med højere indkomst, så olieselskaber truer effektivt med at oversvømme udviklingslandene med en ny bølge af praktisk talt uanvendelig plast. Virksomheder i USA lægger grunden til dette lige nu ved at lobbyere for at undergrave Kenyas forbud mod plastikposer.

De store mængder plastaffald, der allerede er ophobet i udviklingslandene, håndteres ikke tilstrækkeligt. Deponering og forbrænding er de mest almindelige løsninger, men brændende plast frigiver giftige kemikalier. I oparbejdnings- eller lossepladser, plast undslipper ofte for at kvæle floder og kysthav. Selv liggende på jorden, plast giver problemer. Et team af forskere i Kina fandt ud af, at antallet og sorten af ​​insekter og orme i jorden blev reduceret betydeligt, da LDPE - den slags plastikposer er fremstillet af - blev spredt ud over jorden.

Efterhånden som presset om at sælge mere plast til udviklingslandene vokser, det samme gør bevismaterialet, der demonstrerer de skader, der skyldes, at dette affald ophobes i miljøet. Dette kræver, at affaldsplast låses i "sikre dræn", som træ-plast kompositter.

Gummitermitter (Coptotermes curvignathus) er hjemmehørende i Indonesien, men er et invasivt skadedyr andre steder. Kredit:Sarah McCaffrey/Museums Victoria, CC BY

Bionedbrydelige kompositter

Affald af plast fra hjem og virksomheder, som brugte bæreposer, kan afhentes, rengøres og kombineres med naturlige materialer såsom savsmuld. Disse nye kompositmaterialer låser plastaffald i en stabil form, forhindrer det i at blive brudt op og spredt ud i jordbunden og havet. Nye materialer kan i sidste ende erstatte plast, der stammer fra petroleum, og lukke hanen for ny plastproduktion. Men for nu, disse sikre dræn er et vigtigt skridt.

Vores team på Universiti Sumatera Utara (University of North Sumatra) i Indonesien har for nylig udviklet en træ-plast komposit til brug i byggeriet. Kombination af LDPE og durian træ savsmuld fra et lokalt savværk, vi pressede kompositmaterialer ud, der er egnede til at bygge boliger, hegn og møbler. Vores undersøgelse viste, at termitter hjemmehørende i Indonesien kan indtage disse kompositmaterialer, når de begraves i jorden, men vi har stadig brug for yderligere forskning.

Termitterne har LDPE i deres tarm, men vi er endnu ikke sikre på, om de fordøjer plasten helt eller bare bryder dem op i mikro- og nanoplast. Nogle termitter dyrker mikroorganismer i deres reder, som kan nedbryde LDPE -plast. Gør vores? Hvis ikke, introduktion af nye termitter eller mikrober, der ikke er hjemmehørende i Sumatra, kan skabe endnu større problemer.

North Sumatra er hjemsted for regnskove, næsehorn og tigre, og lokale økosystemer er sårbare. Folk, der bor i fjerntliggende samfund, ønsker typisk bekvemmeligheden ved forbrugsvarer, forarbejdede fødevarer, medicin og andre faciliteter, der følger med plastemballage. Men de vil ikke have det affald, det genererer. De fleste af disse samfund mangler faste affaldshåndteringstjenester, så brænding og begravelse er deres eneste muligheder. Mens folk på den nærliggende indonesiske ø Java nyder en højere levestandard, deres floder er mere forurenet med plastik end nogen anden i verden.

Vores træ-plast komposit kunne erstatte træ, plastdæk eller hegn, aflede plastaffald fra miljøet og lette presset på skovene for byggematerialer. Men vi skal også teste, om vores bionedbrydelige komposit er sikkert. Vi ved endnu ikke, om det vil være mere eller mindre brandfarligt end andre byggematerialer, der er tilgængelige på det indonesiske marked. Vurderinger af brandbarhed er vigtige - genbrug af plastdæk har for nylig taget ild og brændt et gammelt arkæologisk sted i Australien ned.

Termitter nedbryder træ-plastkomposit til venstre, mod en termit reden i naturen i højre side. Kredit:Nuryawan et al. (2020)/PLOS One

Global materialeforskning

Durian træ udviklede sig i samklang med insekt- og mikrobieliv i Indonesien, der var i stand til at nedbryde det. Kombination af plastaffald med materialer, der er en del af lokale økosystemer, kan sikre, at resulterende kompositter er biologisk nedbrydelige i de miljøer, de er skabt, uanset hvor det er i verden. Forskere har opdaget nogle aspekter af naturlige systemer, der kan bryde op og nedbryde plast. Vi brugte termitter og deres tilhørende mikrober, men møllarver og plastikædende bakterier kan også virke.

I hele verden, savværker producerer støv og mel fra lokalt træ, der kan kombineres med allestedsnærværende plastaffald. Hvor nye markeder sandsynligvis vil blive målrettet med billig plastemballage, forskere kunne tilpasse vores procedure til fremstilling af kompositmaterialer til lokale forhold.

Disse kompositmaterialer er lovende som sikre dræn til plastaffald, men de tager tid at udvikle sig. De er mest nyttige til lande, der er oversvømmet med plastaffald, der mangler kapitalinvestering til de fleste tekniske rettelser, og har et endnu større problem med at udvikle pålidelig infrastruktur til håndtering af fast affald. Selvom plast er et globalt problem, det er denne form for lavpris, lokal forskning, der kan hjælpe med at løse plastkrisen, hvor den mærkes mest akut.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler