science >> Wetenschap >  >> Natuur

Goedkoop plastic overspoelt ontwikkelingslanden, dus waren het maken van nieuwe biologisch afbreekbare materialen om te helpen

Ontwikkelingslanden hebben enkele van de hoogste percentages van wanbeheer van plastic afval. Krediet:Jambeck et al. (2015), CC BY

Gedrukt door een lagere vraag naar brandstof tijdens de pandemie en de opkomst van hernieuwbare energie, de olie-industrie zet een nieuwe toekomst voor zichzelf in plastics uit. In plaats van voertuigen aan te drijven of elektriciteit op te wekken, oliemaatschappijen willen hun product steeds vaker gebruiken om goedkope plastic verpakkingen te vervaardigen, die ze kunnen verkopen in lage- tot middeninkomenslanden.

Het probleem? Veel landen hebben niet de middelen om zelfs hun eigen plastic te recyclen. Landen in de derde wereld worden al overspoeld met plastic dat wordt geëxporteerd voor sortering en opwerking door landen met een hoger inkomen, dus dreigen oliemaatschappijen in feite de ontwikkelingslanden te overspoelen met een nieuwe golf van vrijwel niet-recyclebare kunststoffen. Bedrijven in de VS leggen hiervoor nu de basis door te lobbyen om het verbod op plastic tassen in Kenia te ondermijnen.

De enorme hoeveelheden plastic afval die zich al in de derde wereld hebben opgehoopt, worden niet adequaat beheerd. Storten en verbranden zijn de meest voorkomende oplossingen, maar bij het verbranden van plastic komen giftige chemicaliën vrij. In opwerkings- of stortplaatsen, plastic ontsnapt vaak om rivieren en kustzeeën te verstikken. Zelfs op de grond liggen, kunststoffen zorgen voor problemen. Een team van onderzoekers in China ontdekte dat het aantal en de verscheidenheid aan insecten en wormen in de bodem aanzienlijk werd verminderd toen LDPE - het soort plastic draagtassen waarvan wordt gemaakt - over de aarde werd verspreid.

Naarmate de druk om meer plastic aan ontwikkelingslanden te verkopen toeneemt, dat geldt ook voor de hoeveelheid bewijs die de schade aantoont die wordt veroorzaakt door dit afval dat zich ophoopt in het milieu. Dit vraagt ​​om het opsluiten van afvalplastic in "veilige gootstenen", zoals hout-kunststof composieten.

Rubber termieten (Coptotermes curvignathus) komen oorspronkelijk uit Indonesië, maar zijn elders een invasieve plaag. Credit:Sarah McCaffrey/Museums Victoria, CC BY

Biologisch afbreekbare composieten

Kunststofafval van woningen en bedrijven, zoals gebruikte draagtassen, kan worden opgehaald, gereinigd en gecombineerd met natuurlijke materialen zoals zaagsel. Deze nieuwe composietmaterialen houden plastic afval in een stabiele vorm vast, voorkomen dat het wordt opgebroken en verspreid in de bodem en de oceaan. Nieuwe materialen zouden uiteindelijk de uit aardolie gewonnen kunststoffen kunnen vervangen en de kraan voor de productie van nieuwe kunststoffen kunnen dichtdraaien. Maar voor nu, deze veilige spoelbakken zijn een essentiële stap.

Ons team van Universiti Sumatera Utara (de Universiteit van Noord-Sumatra) in Indonesië heeft onlangs een hout-kunststofcomposiet ontwikkeld voor gebruik in de bouw. Door LDPE en durian houtzaagsel van een plaatselijke zagerij te combineren, we hebben composietmaterialen geperst die geschikt zijn voor het bouwen van huizen, hekwerk en meubels. Onze studie toonde aan dat termieten die inheems zijn in Indonesië deze composietmaterialen kunnen opnemen wanneer ze in de grond worden begraven, maar we hebben nog verder onderzoek nodig.

De termieten hebben LDPE in hun ingewanden, maar we weten nog niet zeker of ze de plastics volledig verteren of ze gewoon opsplitsen in micro- en nanoplastics. Sommige termieten kweken micro-organismen in hun nesten die LDPE-kunststoffen kunnen afbreken. De onze doen? Als niet, het introduceren van nieuwe termieten of microben die niet inheems zijn op Sumatra, zou voor nog grotere problemen kunnen zorgen.

Noord-Sumatra is de thuisbasis van regenwouden, neushoorns en tijgers, en lokale ecosystemen zijn kwetsbaar. Mensen die in afgelegen gemeenschappen wonen, willen doorgaans het gemak van consumptiegoederen, bewerkt voedsel, medicijnen en andere voorzieningen die bij plastic verpakkingen worden geleverd. Maar ze willen het afval dat het genereert niet. De meeste van deze gemeenschappen hebben geen diensten voor het beheer van vast afval, dus verbranden en begraven zijn hun enige opties. Terwijl mensen op het nabijgelegen Indonesische eiland Java een hogere levensstandaard genieten, hun rivieren zijn meer vervuild met plastic dan alle andere ter wereld.

Onze hout-kunststof composiet zou hout kunnen vervangen, kunststof vlonder of omheining, plastic afval uit het milieu halen en de druk op bossen voor bouwmaterialen verlichten. Maar we moeten ook testen of ons biologisch afbreekbare composiet veilig is. We weten nog niet of het meer of minder brandgevaarlijk zal zijn dan andere bouwmaterialen die op de Indonesische markt verkrijgbaar zijn. Beoordelingen van de ontvlambaarheid zijn belangrijk:een terras van gerecycled plastic heeft onlangs vlam gevat en een oude archeologische vindplaats in Australië afgebrand.

Termieten die de hout-kunststof composiet aan de linkerkant ontbinden, versus een termietennest in het wild aan de rechterkant. Krediet:Nuryawan et al. (2020)/PLOS One

Wereldwijd materiaalonderzoek

Durian-hout evolueerde samen met het insecten- en microbiële leven in Indonesië dat in staat was het te ontbinden. Het combineren van plastic afval met materialen die deel uitmaken van lokale ecosystemen kan ervoor zorgen dat de resulterende composieten biologisch afbreekbaar zijn in de omgeving waarin ze zijn gemaakt, waar ter wereld dat ook is. Wetenschappers hebben enkele aspecten van natuurlijke systemen ontdekt die plastic kunnen afbreken en afbreken. We gebruikten termieten en de bijbehorende microben, maar mottenlarven en plastic-etende bacteriën kunnen ook werken.

Wereldwijd, zagerijen produceren stof en meel van lokaal hout dat kan worden gecombineerd met alomtegenwoordig plastic afval. Waar opkomende markten waarschijnlijk het doelwit zijn van goedkope plastic verpakkingen, wetenschappers zouden onze procedure voor het maken van composietmaterialen kunnen aanpassen aan lokale omstandigheden.

Deze composietmaterialen zijn veelbelovend als veilige spoelbakken voor plastic afval, maar ze hebben tijd nodig om zich te ontwikkelen. Ze zijn vooral handig voor landen die worden overspoeld met plastic afval en die niet over de kapitaalinvesteringen beschikken voor de meeste technische oplossingen, en hebben een nog groter probleem met het ontwikkelen van een betrouwbare infrastructuur voor het beheer van vast afval. Hoewel plastic een wereldwijd probleem is, het is dit soort goedkope, lokaal onderzoek dat kan helpen de plasticcrisis op te lossen waar deze het scherpst wordt gevoeld.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.