Wetenschap
Fig. 1. Mariene biologisch afbreekbare plastic bereiding uit zetmeel en cellulose. Krediet:Universiteit van Osaka
De belangrijkste oorzaak van de ophoping van afval in zee is het dumpen van plastic afval in de oceanen, omdat het meeste plastic niet degradeert als het in het milieu wordt achtergelaten. Mariene biologisch afbreekbare kunststoffen zijn eerder ontwikkeld in Japan, met PHBH (door Kaneka Corporation) en PBS (door Mitsubishi Chemical Corporation) momenteel beschikbaar. Echter, deze zijn beide gecategoriseerd als alifatische polyesters en zijn van slechte kwaliteit in vergelijking met conventionele kunststoffen zoals polyethyleen en polypropyleen, terwijl het alleen kan worden geproduceerd met lage opbrengsten (ongeveer tienduizenden tonnen per jaar vergeleken met een jaarlijkse wereldwijde productie van 300 miljoen ton voor conventionele kunststoffen) en tegen meer dan twee keer de kosten van die van conventionele kunststoffen, dit zijn allemaal factoren die het gebruik ervan hebben beperkt. Dus, er is een sterke vraag naar de ontwikkeling van goedkope en in massa geproduceerde, biologisch afbreekbare plastic om het groeiende probleem van afval in zee aan te pakken.
Een groep onderzoekers onder leiding van universitair hoofddocent Taka-Aki Asoh en professor Hiroshi Uyama van de Graduate School of Engineering, Universiteit van Osaka, heeft, in samenwerking met Nihon Shokuhin Kako Co., combineerde de alomtegenwoordige biomassa's zetmeel en cellulose om een biologisch afbreekbaar plastic in de zee te ontwikkelen. Zetmeel is het hoofdbestanddeel van de koolhydraten in maïs, knollen, en wortels zoals aardappelen; cellulose is het hoofdbestanddeel van planten en staat algemeen bekend als katoenvezel. Met behulp van hun unieke technologie, de onderzoekers verbeterden de waterbestendigheid van zetmeel aanzienlijk, en het resulterende samengestelde plaatmateriaal vertoonde uitstekende waterbestendigheid en hoge sterkte naast zijn hoge niveaus van biologische afbreekbaarheid in zeewater.
Universitair hoofddocent Asoh zegt:"Omdat deze materialen goedkoop zijn, en het productieproces is eenvoudig, we kunnen verwachten dat het ontwikkelde materiaal binnenkort in de praktijk zal worden toegepast. We hebben grote verwachtingen dat ons materiaal het groeiende wereldwijde probleem van de ophoping van afval in zee zal helpen oplossen en een grote maatschappelijke impact zal hebben."
Fig. 2. Ontwikkeling van de transparante en zeer sterke zetmeel/cellulose composietplaat. Krediet:Universiteit van Osaka
Fig. 3. Elektronenmicrofoto die de mariene biologische afbreekbaarheid van de composietplaat toont. Krediet:Universiteit van Osaka
Over de effecten van hun nieuw ontwikkelde techniek, Professor Uyama voegt toe, "Het effectief inzetten van goedkope biomassa, dat is wat onze techniek mogelijk maakt, zal leiden tot een vermindering van het broeikasgas (bijv. CO 2 ) uitstoot, waardoor deze technologie wordt gepositioneerd als een van de belangrijkste milieutechnologieën die uit Japan komen voor de ratificatie van de overeenkomst van Parijs."
Dit product zal naar verwachting niet alleen aanzienlijk bijdragen aan een vermindering van de hoeveelheid nieuw zeeafval die wereldwijd wordt afgezet, maar ook naar een efficiënter en duurzamer materiaalcyclusproces en naar de vermindering van broeikasgassen, waardoor het het potentieel heeft om de verwezenlijking van de doelstellingen voor duurzame ontwikkeling van de Verenigde Naties mogelijk te maken, de COP25, en het beleid van het door de Japanse regering geleide Moonshot-programma (Target 4, circulatie van hulpbronnen).
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com