science >> Wetenschap >  >> Chemie

Dit servies van suikerriet en bamboe breekt in 60 dagen af

Een vrouw die met servies van bamboe en afval uit de voedselindustrie omgaat. Krediet:Ruby Wallau/Northeastern University

Wetenschappers hebben een set "groen" servies ontworpen, gemaakt van suikerriet en bamboe, dat niet inlevert op gemak of functionaliteit en zou kunnen dienen als een potentieel alternatief voor plastic bekers en andere plastic wegwerpbakjes. In tegenstelling tot traditionele plastic of biologisch afbreekbare polymeren – die wel 450 jaar kunnen duren of hoge temperaturen nodig hebben om af te breken – is deze niet-toxische, milieuvriendelijk materiaal heeft slechts 60 dagen nodig om af te breken en is schoon genoeg om je ochtendkoffie mee te nemen. Dit plastic alternatief wordt op 12 november gepresenteerd in het tijdschrift Materie .

"Om eerlijk te zijn, de eerste keer dat ik in 2007 naar de VS kwam, Ik schrok van de beschikbare plastic bakjes voor eenmalig gebruik in de supermarkt, " zegt corresponderende auteur Hongli (Julie) Zhu van de Northeastern University. "Het maakt ons leven gemakkelijker, maar ondertussen, het wordt afval dat niet in het milieu kan vergaan." Later zag ze nog veel meer plastic bakjes, platen, en gebruiksvoorwerpen in de prullenbak gegooid op seminars en feesten en dacht, "Kunnen we een duurzamer materiaal gebruiken?"

Om een ​​alternatief te vinden voor voedselcontainers op basis van plastic, Zhu en haar collega's wendden zich tot bamboe en een van de grootste afvalproducten van de voedselindustrie:bagasse, ook wel suikerrietpulp genoemd. Samenwikkelen van lange en dunne bamboevezels met korte en dikke bagassevezels om een ​​strak netwerk te vormen, het team vormde containers van de twee materialen die mechanisch stabiel en biologisch afbreekbaar waren. Het nieuwe groene servies is niet alleen sterk genoeg om vloeistoffen vast te houden zoals plastic en schoner dan biologisch afbreekbare materialen gemaakt van gerecyclede materialen die mogelijk niet volledig ontinkt zijn, maar begint ook te ontbinden na 30-45 dagen in de grond te hebben gelegen en verliest volledig zijn vorm na 60 dagen.

Een beker gemaakt van biologisch afbreekbare materialen. Krediet:Liu et al

"Het maken van voedselcontainers is een uitdaging. Er is meer nodig dan alleen biologisch afbreekbaar, "zei Zhu. "Aan de ene kant, we hebben een materiaal nodig dat veilig is voor voedsel; aan de andere kant, de container moet een goede natte mechanische sterkte hebben en zeer schoon zijn omdat de container zal worden gebruikt om warme koffie te zetten, warme lunch."

De onderzoekers voegden alkylketeendimeer (AKD) toe, een veelgebruikte milieuvriendelijke chemische stof in de voedingsindustrie, om de olie- en waterbestendigheid van het gegoten servies te verhogen, zorgen voor de stevigheid van het product als het nat is. Met de toevoeging van dit ingrediënt, het nieuwe servies presteerde beter dan commerciële biologisch afbreekbare voedselcontainers, zoals ander serviesgoed op basis van bagasse en eierdozen, in mechanische sterkte, vet weerstand, en niet-toxiciteit.

De ontbinding van het biologisch afbreekbare serviesgoed gedurende 60 dagen. Krediet:Liu et al

Het servies dat de onderzoekers ontwikkelden, heeft nog een ander voordeel:een aanzienlijk kleinere ecologische voetafdruk. Het productieproces van het nieuwe product stoot 97% minder CO2 uit dan in de handel verkrijgbare plastic containers en 65% minder CO2 dan papierproducten en biologisch afbreekbaar plastic. De volgende stap voor het team is om het productieproces energiezuiniger te maken en de kosten nog verder te verlagen. concurreren met plastic. Hoewel de kosten van bekers gemaakt van het nieuwe materiaal ($2, 333 / ton) is twee keer lager dan dat van biologisch afbreekbaar plastic ($ 4, 750/ton), traditionele plastic bekers zijn nog steeds iets goedkoper ($2, 177/ton).

"Het is moeilijk om mensen te verbieden containers voor eenmalig gebruik te gebruiken, omdat het goedkoop en handig is. " zegt Zhu. "Maar ik geloof dat een van de goede oplossingen is om duurzamere materialen te gebruiken, om biologisch afbreekbare materialen te gebruiken om deze containers voor eenmalig gebruik te maken."