Een aanzienlijk deel van het plastic voor eenmalig gebruik dat we gebruiken, komt in onze oceanen terecht. Naarmate mensen deze kunststoffen steeds meer weggooien, zeewier - ook bekend als macroalgen - en microalgen zouden de oplossingen kunnen zijn voor 's werelds plastic voedselverpakkingsprobleem. Deze worden gebruikt om alledaagse voorwerpen te ontwikkelen, van eetbare waterflessen tot koffiebekers tot biobrandstoffen.

wereldwijd, we produceren jaarlijks meer dan 400 miljoen ton plastic, volgens het VN-milieurapport over kunststoffen voor eenmalig gebruik. Verpakkingen die na eenmalig gebruik worden weggegooid, zijn goed voor 36% van al het plastic dat wereldwijd wordt geproduceerd, waardoor het de grootste industrie in de kunststofproductie is. Het grootste deel van dit afval wordt geproduceerd in Azië. Echter, per persoon, het is de VS, Japan en de Europese Unie (EU) die het meeste plastic verpakkingsafval genereren.

Een rapport van het World Economic Forum uit 2016 stelde dat tegen 2050, er zou meer plastic dan vis in de zee kunnen zijn als de huidige productietrends zich voortzetten.

'Het wordt echt duidelijk, de effecten van plastic op het milieu, ' zei Rodrigo García González, mede-oprichter en co-CEO van de Britse start-up Skipping Rocks Lab. 'De samenleving wordt zich er steeds meer van bewust dat dit een groot probleem is en dat we oplossingen nodig hebben van instellingen, bedrijven en consumenten.'

Skipping Rocks Lab heeft als doel om natuurlijke materialen te gebruiken die zijn gewonnen uit planten en zeewier om afvalvrije alternatieven te creëren voor plastic voor eenmalig gebruik, zoals flessen, kopjes en borden. In 2013, het introduceerde zijn eerste product, Oooh, een eetbare waterfles gemaakt van bruin zeewier.

Nutsvoorzieningen, García González en zijn team willen bruin zeewier gebruiken om een ​​duurzame papieren beker te maken voor afhaaldrankjes via een project genaamd UCUP.

'Je gebruikt een koffiekopje maximaal een half uur en dan blijft het waarschijnlijk 700 jaar in het milieu. Dat is een grote mismatch qua gebruik en houdbaarheid, ' zei García González.

Het idee is om zeewier te gebruiken als biobased, biologisch afbreekbare en recyclebare container in wegwerp voedselverpakkingen, die ook waterdicht en thermisch bestendig is.

Zeewier voering

Daten, papieren bekers zijn vaak bekleed of gecoat met plastic zoals polyethyleen (PE) of op olie gebaseerde wassen om te voorkomen dat de vloeistof uit het papier lekt of doorweekt. Dit maakt ze moeilijk te recyclen, zegt García González.

In aanvulling, bekers die beweren 100% biologisch afbreekbaar of composteerbaar te zijn, zijn meestal gemaakt van polymelkzuur (PLA), een polyester afgeleid van hernieuwbare bronnen zoals zetmeel, die nog lang duurt om af te breken.

'PLA is composteerbaar, maar alleen op industriële composteerbare locaties, dus je moet die beker identificeren en naar een speciale faciliteit brengen die specifieke druk gaat uitoefenen, warmte en ionische vloeistoffen om te beginnen te ontbinden, ' zei García González. 'Als niet, er gaat niets gebeuren.'

In plaats daarvan, zeewierverpakkingen kunnen in ongeveer vier tot zes weken in de bodem ontleden. Omdat zeewier goedkoop is, gemakkelijk te oogsten en te extraheren, en is beschikbaar aan elke kustlijn, het zou de plastic voering in de meeste afhaalbekers kunnen vervangen en dezelfde eigenschappen bieden als de huidige op olie gebaseerde bekers tegen concurrerende prijzen.

'Zeewier is een van de snelste organismen op aarde om te groeien, ' zei García González. 'Sommige zeewieren kunnen wel een halve meter per dag groeien.'

Markt

UCUP heeft zijn eerste onderzoeksfase afgerond om te zien of er een potentiële markt is voor niet-plastic wegwerpbekers en is nu van plan om test en commercialiseer de bekers. García González wijst erop dat de Britse regering overweegt om op artikelen zoals wegwerpkoffiebekers op dezelfde manier belasting te heffen als op plastic zakken, terwijl sommige koffieketens klanten korting geven wanneer ze hun eigen kopje gebruiken.

'Maar er zijn omstandigheden waarin herbruikbare bekers niet de beste oplossing zijn - omdat je op een kermis bent, bijvoorbeeld, en je hebt je herbruikbare beker niet bij je, dus voor dat soort nichemarkten is er zeker behoefte aan een beker die niet van plastic is, ' hij zei.

Het werk maakt deel uit van een gezamenlijke inspanning om af te stappen van de afhankelijkheid van plastic, die, en niet gemakkelijk af te breken, wordt traditioneel gemaakt van fossiele brandstoffen.

Dr. Lolke Sijtsma van Wageningen Food &Biobased Research in Nederland zei:'Het wordt steeds duidelijker dat blijvende afhankelijkheid van fossiele brandstoffen onhoudbaar is en dat er alternatieven nodig zijn. Rond de wereld, er worden stappen gezet om van de huidige op fossiele brandstoffen gebaseerde economie over te gaan naar een meer duurzame bio-economie op basis van biomassa.'

Hij coördineert een project genaamd SPLASH, die kijkt naar het potentieel om bioplastics te maken uit de natuurlijk voorkomende oliën en suikers van een bepaald type groene microalgen.

Samen met zijn collega's hij ontwikkelde processen om op kleine schaal koolwaterstoffen en suikers te produceren en te winnen, met behulp van de microalg Botryococcus braunii , die vervolgens kunnen worden omgezet in hernieuwbare polymeren zoals bioplastics.

Microalgenkweek

Microalgen kunnen in het algemeen talrijke moleculen produceren, zoals koolwaterstoffen voor brandstof, vitamines, antioxidanten en pigmenten, maar meestal niet in voldoende grote hoeveelheden. Wetenschappers proberen nu manieren te vinden om deze organismen genetisch te manipuleren, zodat ze voldoende hoogwaardige moleculen kunnen maken en extraheren. De hoop is om een ​​economisch en ecologisch duurzame markt te creëren voor op microalgen gebaseerde producten.

'De belangrijkste voordelen van microalgen (die CO . afvangen ₂ ) zijn dat ze kunnen worden verbouwd op niet-bouwgrond, er zijn veel soorten in zout water, en ze kunnen waardevolle verbindingen opleveren voor de chemische industrie, ' legt dr. Sijtsma uit.

Als je microalgen duurzaam zou kunnen verbouwen om verschillende chemicaliën te maken - van voedsel tot biobrandstoffen - op industriële schaal, dan zou dit helpen de druk op landbronnen en onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen die bijdragen aan klimaatverandering te verminderen, hij zegt.

Hoewel er nog meer onderzoek nodig is om op te schalen, SPLASH zette een belangrijke stap voorwaarts en toonde met succes aan dat microalgen een levensvatbare grondstof zijn die op duurzame wijze chemicaliën kan produceren en, mogelijk, bioplastic in de toekomst.

'Eindgebruikers zoals chemiebedrijven begrijpen nu beter hoe ze biologische grondstoffen in producten kunnen verwerken, en ook een duidelijker beeld hebben van de uitdagingen die voor ons liggen. Bestaande chemicaliën zijn relatief goedkoop, dus de productie en teelt van op microalgen gebaseerde producten moet concurrerender worden, ' zei dr. Sijtsma.