Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoekers ontwikkelen bioplastic pellet van eierschalen als duurzaam alternatief voor plastic

Wilson, lid van het Global Institute for Water Security (GIWS), en zijn onderzoekslaboratoriumteam, richten zich op het ontwikkelen van vormen van ‘bioplastic’ – een materiaal dat op plastic lijkt, maar is gemaakt van biologische materialen (of biomaterialen) die zijn ontworpen om ontleden.

Net als plastic kunnen bioplastics op veel manieren worden gebruikt, van verpakkingsmaterialen zoals bioplastic dozen tot plastic zakken die zijn ontworpen om voedsel in te bewaren.

Dit bioplastic materiaal is een biocomposietpellet die een marien polysacharide (chitosan), eierschalen en tarwestro bevat. De pellet is zijn eigen "gesloten lus"-materiaal dat fosfaat uit waterbronnen absorbeert en vervolgens wordt gebruikt als kunstmestbron voor landbouwtoepassingen.

Fosfaat is een essentiële voedingsstof die veel wordt gebruikt in meststoffen voor de landbouw. Als een belangrijke chemische stof bij het verbouwen van voedsel over de hele wereld kan een teveel aan fosfaat in waterbronnen leiden tot een verhoogde groei van waterplanten, zoals blauwgroene algen. Blauwalgen kunnen gifstoffen afgeven, die schadelijk zijn voor mens en dier.

Fosfaat is ook een niet-hernieuwbare hulpbron en wordt verkregen via de mijnbouw van fosfaatgesteenten. Fosfaatmineralen hebben een beperkte voorraad en kunnen uitgeput raken wanneer het uit de grond uitspoelt naar omliggende waterbronnen.

Dit gesloten systeem is een alternatieve oplossing voor het winnen van fosfaat en het gebruik van de nutriënten die al in waterbronnen aanwezig zijn. Het is ook een alternatief voor producten die plastic coatings gebruiken om kunstmest op landbouwgrond af te leveren en uiteindelijk microplasticvervuiling te veroorzaken.

Microplastics vormen een steeds groter probleem in de wereld; hun langetermijneffecten op mens, dier en milieu zijn nog niet volledig bekend.

"Wanneer deze (plastics) in het milieu afbreken, zullen ze feitelijk microplastics vormen", zei hij. "Microplastics hebben een fysieke grootte van één micron en lager. Ze bevatten weekmakers en andere chemicaliën die water kunnen vervuilen."

De chemicaliën die worden toegevoegd om het plastic zacht te maken, maken het materiaal giftig, legt Wilson uit. Hoe flexibeler of zachter het plastic is, hoe meer componenten er waarschijnlijk zijn toegevoegd.

Het plastic dat wordt gebruikt voor waterflessen, kunstleer (plastic leer) of snoepcontainers, is gemaakt van polypropyleen of polyethyleen – sterke materialen met additieve chemicaliën die op stortplaatsen uit het product kunnen lekken als er water doorheen sijpelt, legde hij uit.

P>

"In de afgelopen tien jaar, toen plastic in kleine deeltjes uiteenviel, kan het in voedsel terechtkomen en in cellen doordringen", aldus Wilson. Microplastics kunnen in de oceaan terechtkomen, in het grondwater, in planten die worden geoogst en verwerkt tot voedsel.

"Als je een plastic margarinebakje in je achtertuin plaatst en begraaft, kan het daar vijftig jaar of langer blijven staan ​​totdat het uit elkaar begint te vallen. Maar het zijn die kleine deeltjes die schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid."

"Met bioplastics kun je dat allemaal vermijden en krijg je feitelijk iets dat in zijn oorspronkelijke componenten uiteenvalt of gemakkelijker kan worden gecomposteerd of afgebroken door natuurlijke processen", voegde hij eraan toe.

Wilson voegde eraan toe dat het terugdringen van synthetische materialen en kunststoffen in het milieu ook impact zou hebben. Als het plastic bijvoorbeeld voor 90% uit bioplastic en 10% uit synthetisch materiaal bestaat, zou dit de totale belasting van het milieu verminderen en het plastic mogelijk gemakkelijker afbreken.

"Een van de problemen met microplastics is dat er veel technologie beschikbaar is om plastic uit de oceaan te verwijderen, maar het gaat om de bereidheid en de politieke wil (om dit te voorkomen), maar de wetenschap en technologie zijn er al."

Meer informatie: Bernd G. K. Steiger et al., Eggshell verwerkte adsorberende pellets uit landbouwafval voor duurzame opvang van orthofosfaat uit waterige media, RSC Sustainability (2024). DOI:10.1039/D3SU00415E

Journaalinformatie: RSC Duurzaamheid

Aangeboden door Universiteit van Saskatchewan




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Klimaatverandering kan bamboe-lemuren langzaam uithongeren
  2. Zes recente ontdekkingen die onze manier van denken over de menselijke oorsprong hebben veranderd
  3. Hoe transformeren kleine boeren in Noord-China naar duurzame productie?
  4. Pelagische zeevogels vliegen in het oog van de storm wanneer ze worden geconfronteerd met extreme weersomstandigheden
  5. Onderzoek ontkracht de mythe dat rashonden vatbaarder zijn voor gezondheidsproblemen
  6. Uit onderzoek blijkt dat het opnieuw verwilderen van grote dieren de achteruitgang van het ecosysteem kan verzachten
  7. Simpele microscoopexperimenten
  8. Nieuw onderzoek naar de geheimen van het bos:de Finse boompopulatie bestaat uit families en buurten
  9. Onderzoekers ontsluiten het waterbesparende potentieel van tarwe met TabHLH27 die stress en groei in evenwicht brengt

Wetenschap