Sommige biologisch afbreekbare kunststoffen kunnen in de toekomst worden gemaakt met suiker en kooldioxide, vervanging van niet-duurzame kunststoffen gemaakt van ruwe olie, na onderzoek door wetenschappers van het Centre for Sustainable Chemical Technologies (CSCT) aan de Universiteit van Bath.

Veiligere vorm van polycarbonaat plastic

Polycarbonaat wordt gebruikt om drankflessen te maken, glazen voor brillen en in krasvaste coatings voor telefoons, Cd's en dvd's

Huidige productieprocessen voor het gebruik van polycarbonaat BPA (verboden voor gebruik in babyflessen) en zeer giftig fosgeen, gebruikt als chemisch wapen in de Eerste Wereldoorlog

Badwetenschappers hebben alternatieve polycarbonaten gemaakt van suikers en koolstofdioxide in een nieuw proces dat ook gebruik maakt van lage drukken en kamertemperatuur. waardoor het goedkoper en veiliger is om te produceren

Dit nieuwe type polycarbonaat kan weer biologisch worden afgebroken tot koolstofdioxide en suiker met behulp van enzymen van bodembacteriën

Dit nieuwe plastic is biocompatibel en kan in de toekomst worden gebruikt voor medische implantaten of als steigers voor het kweken van vervangende organen voor transplantatie.

Polycarbonaten uit suikers bieden een duurzamer alternatief voor traditioneel polycarbonaat uit BPA, het proces maakt echter gebruik van een zeer giftige chemische stof die fosgeen wordt genoemd. Nu hebben wetenschappers van Bath een veel veiliger, nog duurzamer alternatief dat bij lage druk en bij kamertemperatuur kooldioxide aan de suiker toevoegt.

Biologisch afbreekbaar en bio-compatibel

Het resulterende plastic heeft vergelijkbare fysieke eigenschappen als die afgeleid van petrochemicaliën, sterk zijn, transparant en krasvast. Het cruciale verschil is dat ze weer kunnen worden afgebroken tot koolstofdioxide en suiker met behulp van de enzymen die in bodembacteriën worden aangetroffen.

Het nieuwe BPA-vrije plastic zou mogelijk de huidige polycarbonaten in artikelen zoals babyflessen en voedselcontainers kunnen vervangen, en aangezien het plastic biocompatibel is, het kan ook worden gebruikt voor medische implantaten of als steigers voor het kweken van weefsels of organen voor transplantatie.

Dr. Antoine Buchard, Whorrod Research Fellow bij de afdeling scheikunde van de universiteit, zei:"Met een steeds groeiende bevolking, er is een toenemende vraag naar kunststoffen. Dit nieuwe plastic is een hernieuwbaar alternatief voor polymeren op basis van fossiele brandstoffen, mogelijk goedkoop, en, omdat het biologisch afbreekbaar is, zal niet bijdragen aan de groei van oceaan- en stortafval.

"Ons proces gebruikt koolstofdioxide in plaats van het zeer giftige chemische fosgeen, en produceert een plastic dat vrij is van BPA, dus niet alleen is het plastic veiliger, maar het fabricageproces is ook schoner."

De natuur gebruiken voor inspiratie

Dr. Buchard en zijn team van het Centre for Sustainable Chemical Technologies, publiceerden hun werk in een reeks artikelen in de tijdschriften Polymeerchemie en macromoleculen .

Vooral, ze gebruikten de natuur als inspiratie voor het proces, met behulp van de suiker gevonden in DNA genaamd thymidine als bouwsteen om een ​​nieuw polycarbonaat plastic te maken met veel potentieel.

Promovendus en eerste auteur van de artikelen, Georgina Gregorius, legde uit:"Thymidine is een van de eenheden waaruit DNA bestaat. Omdat het al in het lichaam aanwezig is, het betekent dat dit plastic biocompatibel zal zijn en veilig kan worden gebruikt voor tissue engineering-toepassingen.

"De eigenschappen van dit nieuwe plastic kunnen worden verfijnd door de chemische structuur aan te passen - we kunnen het plastic bijvoorbeeld positief geladen maken, zodat cellen eraan kunnen blijven plakken, waardoor het bruikbaar is als steiger voor tissue engineering." Dergelijk tissue engineering werk is al begonnen in samenwerking met Dr. Ram Sharma van Chemical Engineering, maakt ook deel uit van de CSCT.

Suikers gebruiken als hernieuwbare alternatieven voor petrochemicaliën

De onderzoekers hebben ook gekeken naar het gebruik van andere suikers zoals ribose en mannose.

Dr. Buchard voegde toe:"Chemici hebben 100 jaar ervaring met het gebruik van petrochemicaliën als grondstof, dus we moeten opnieuw beginnen met het gebruik van hernieuwbare grondstoffen zoals suikers als basis voor synthetische maar duurzame materialen. Het is nog vroeg, maar de toekomst ziet er veelbelovend uit."