Новости

Aug 23, 2023

Введение крахмала в био

4 августа 2023 г. Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

4 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Мэтт Дэвенпорт, Университет штата Мичиган

Исследователи из ведущей Школы упаковки Мичиганского государственного университета разработали способ сделать перспективную и устойчивую альтернативу пластикам на основе нефти более биоразлагаемыми.

Команда под руководством Рафаэля Аураса создала полимерную смесь на биологической основе, которую можно компостировать как в домашних, так и в промышленных условиях. Работа опубликована в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

«В США и во всем мире существует серьезная проблема с отходами, особенно с пластиковыми отходами», — сказал Аурас, профессор МГУ и заведующий кафедрой устойчивого развития упаковки Amcor Endowed.

В США перерабатывается менее 10% пластиковых отходов. Это означает, что большая часть пластиковых отходов превращается в мусор или мусор, создавая экономические, экологические и даже проблемы для здоровья.

«Разрабатывая биоразлагаемые и компостируемые продукты, мы можем перенаправить часть этих отходов», — сказал Аурас. «Мы можем уменьшить количество мусора, попадающего на свалку».

Еще одним преимуществом является то, что пластик, предназначенный для компостной корзины, не нужно будет очищать от пищевых загрязнений, что является серьезным препятствием для эффективной переработки пластика. Предприятиям по переработке отходов обычно приходится выбирать между тратой времени, воды и энергии на очистку грязных пластиковых отходов или их простым выбрасыванием.

«Представьте, что у вас есть чашка кофе или поднос для микроволновой печи с томатным соусом», — сказал Аурас. «Вам не нужно будет их ополаскивать или стирать, вы можете просто компостировать».

Команда работала с так называемой полимолочной кислотой или PLA, которая во многих отношениях кажется очевидным выбором. Его используют в упаковке уже более десяти лет, и его получают из растительных сахаров, а не из нефти.

При правильном обращении все побочные продукты PLA являются натуральными: вода, углекислый газ и молочная кислота.

Кроме того, исследователи знают, что PLA может биоразлагаться в промышленных компостерах. Эти компостеры создают условия, такие как более высокие температуры, которые более способствуют расщеплению биопластика, чем домашние компостеры.

Тем не менее, идея сделать PLA биоразлагаемым в домашних условиях казалась некоторым людям невозможной.

«Я помню, как люди смеялись над идеей разработки домашнего компостирования из PLA в качестве альтернативы», — сказала Пуджа Майекар, аспирант из лабораторной группы Аураса и первый автор нового отчета. «Это потому, что микробы не могут нормально атаковать и потреблять PLA. Его необходимо расщепить до такой степени, чтобы они могли использовать его в качестве пищи».

Хотя установки промышленного компоста могут довести PLA до этой точки, это не значит, что они делают это быстро или полностью.

«На самом деле, многие промышленные производители компостеров до сих пор избегают использования биопластиков, таких как PLA», — сказал Аурас.

В своих экспериментах, проведенных при поддержке Министерства сельского хозяйства США и AgBioResearch MSU, команда показала, что PLA может сохраняться в течение 20 дней, прежде чем микробы начнут его переваривать в условиях промышленного компостирования.

Чтобы избавиться от этой задержки и обеспечить возможность домашнего компостирования, Аурас и его команда интегрировали в PLA полученный из углеводов материал, называемый термопластичным крахмалом. Помимо других преимуществ, крахмал дает микробам компостирования то, что им легче переваривать, пока PLA разлагается.

«Когда мы говорим о добавлении крахмала, это не означает, что мы просто продолжаем добавлять крахмал в матрицу PLA», — сказал Мейекар. «Речь шла о попытке найти золотую середину с крахмалом, чтобы PLA лучше разлагался, не ставя под угрозу другие свои свойства».