Un înlocuitor biodegradabil pentru plastic8 min read

Cercetători americani au descoperit un material care poate substitui plasticul. Acesta este format din spumă poliuretanică și este primul înlocuitor al plasticului care este biodegradabil atât pe uscat, cât și în apele mării.

În ultimii 50 de ani, oamenii au poluat lumea cu peste șase miliarde de tone de plastic. Din tot plasticul produs, doar 21% a fost reciclat sau incinerat, iar restul a fost acumulat în mediul înconjurător.„Rapid biodegradation of renewable polyurethane foams with identification of associated microorganisms and decomposition products”, sciencedirect.com Atunci când ajunga în oceane, deșeurile din plastic afectează organismele marine, migrează în locații centrale și formează aglomerări, cum ar fi The Great Pacific Garbage Patch,„Great Pacific Garbage Patch”, nationalgeographic.org o insulă de gunoi care acoperă o suprafață de peste 1,6 milioane de kilometri pătrați.

Cantitatea imensă de plastic care rezistă în mediu sute de ani se descompune în particule minuscule, numite microplastice, care pot ajunge inclusiv în alimente și să interfereze cu sănătatea oamenilor,„Ecotoxicological effects of microplastics on biota: a review”, springer.com crescând rata mortalității. 

Cu toate acestea, plasticul a devenit indispensabil și nu pare că va dispărea din mediul înconjurător prea curând. Din acest motiv, cercetătorii încearcă să dezvolte materiale care să îl înlocuiască, pentru a limita poluarea și efectele ei dezastruoase. 

O echipă de cercetători de la Universitatea din California San Diego, formată din specialiști în biologie și chimie, a dezvoltat o formă de plastic din poliuretan care se dizolvă atât în sol, cât și în apa mării. Studiile anterioare au demonstrat că materialul, format din spumă poliuretanică, se degradează în sol prin acțiunea bacteriilor și a ciupercilor.„Rapid biodegradation of renewable polyurethane foams with identification of associated microorganisms and decomposition products”, sciencedirect.com Acum, oamenii de știință au arătat că materialul este biodegradabil și în apă.

Echipa a observat că pantofii alcătuiesc un procent mare din deșeurile de plastic care ajung în gropi de gunoi și oceane – în special șlapii, care sunt cea mai populară încălțăminte din lume. De aceea, materialul a fost folosit pentru prima oară pentru a crea șlapi. Pentru noul studiu, cercetătorii din San Diego au făcut o serie de experimente pe materialele din poliuretan dezvoltate în trecut, care sunt folosite în prezent pentru fabricarea primilor pantofi biodegradabili„Sustainable Sneakers: UC San Diego Scientists Create the World’s First Biodegradable Shoe”, today.ucsd.edu disponibili deja comercial. 

Un pantof din poliuretan se biodegradează în apă după 11 săptămâni. Foto: Daniel Zhen, Algenesis Inc., today.ucsd.edu

Poliuretanul, sursă de nutrienți pentru microorganisme

Testele au fost realizate la Scripps’ Ellen Browning Scripps Memorial Pier și la Experimental Aquarium. Locația le-a dat oamenilor de știință oportunitatea de a testa materialele în ecosistemul natural de lângă țărm, care este exact mediul în care plasticul ajunge și pătrunde în ocean.

Mostrele de spumă au fost introduse în ecosistemele marine de lângă țărm și urmărite, pentru a observa modificările fizice și moleculare ale acestora. Pentru analize, cercetătorii au folosit spectroscopie în infraroșu și microscopie electronică prin scanare. Acest proces a arătat că mostrele au început să se degradeze în doar patru săptămâni de la expunerea inițială la apa mării.

Echipa a descoperit că numeroase organisme marine colonizează spuma poliuretanică și o descompun în componentele sale chimice de bază. După ce spuma se transformă într-un „recif microbian” în mediul acvatic, coloniile de microorganisme îi folosesc componentele pe post de nutrienți. Datele din studiu sugerează că în pantofi a apărut un amestec de bacterii și ciuperci, răspândite în mediul marin natural.  

Ce spun cercetătorii?

„Am demonstrat că este posibil să faci produse din plastic de înaltă calitate care se pot degrada și în ocean. Plasticele nu ar trebui să intre în ocean, în primul rând, dar dacă o fac, acest material devine hrană pentru microorganisme și nu microplastic sau gunoi care dăunează vieții acvatice”, a declarat„A Sea Change for Plastic Pollution: New Material Biodegrades in Ocean Water”, today.ucsd.edu Stephen Mayfield, profesor la Școala de Științe Biologice și director al Centrului California pentru Biotehnologia Algelor.

Studiul demonstrează că este posibil să creezi produse viabile pentru distribuirea comercială, dintr-un material biodegradabil. Totuși, procesul nu este unul ușor. Cercetătorii au întâmpinat probleme și în trecut, când au realizat primii pantofi din spumă poliuretanică. Ei au spus că provocarea cea mai mare a fost una economică, de producție,„New Science Behind Algae-based Flip-flops”, newswise.com lucru pe care l-au gestionat cu ajutorul partenerilor. 

Rezultatele studiului„Rapid biodegradation of renewable polyurethane foams with identification of associated microorganisms and decomposition products”, today.ucsd.edu au fost publicate în jurnalul Science of the Total Environment.