Naukowcy wytwarzają biodegradowalne tworzywa sztuczne z odpadów rybnych

Naukowcy pracują nad alternatywą dla zanieczyszczania Plastikowy odkryli biodegradowalny materiał pochodzący z ryba odpady, które w przeciwnym razie zostałyby wyrzucone, które mogłyby zostać wykorzystane w różnych produktach, w tym w opakowaniach i odzieży.

Kanadyjscy naukowcy twierdzą, że rybie głowy, kości, skóra i wnętrzności trafiające na wysypisko można przekształcić w użyteczny materiał, który mógłby zastąpić poliuretany pochodzące z ropy naftowej, które można znaleźć we wszystkim, od butów i ubrań po lodówki i materiały budowlane.

Istniejące poliuretany mają duży ślad węglowy i wolno się rozkładają.

Jednak zespół kierowany przez Francescę Kerton z Memorial University of Newfoundland odkrył, że tworzywa sztuczne na bazie oleju rybnego mogą stanowić przyjazne dla środowiska rozwiązanie, a jednocześnie zajmować się odpadami pochodzącymi z fabryk żywności.

Wcześniejsze badania opracowały metody wytwarzania tworzyw sztucznych z odpadów rybnych, ale najnowsze badania idą dalej w określaniu, w jaki sposób materiał może łatwo ulec ponownemu rozkładowi pod koniec okresu użytkowania.

Czytaj więcej:

Aby wyprodukować nowy materiał, naukowcy wykorzystali olej wyekstrahowany z kawałków łososia pozostałych po usunięciu mięsa i przetworzeniu go do spożycia przez ludzi.

Opracowali sposób przekształcania oleju rybnego w polimer podobny do poliuretanu, najpierw przez dodanie tlenu do oleju w sposób kontrolowany w celu utworzenia epoksydów, cząsteczek podobnych do tych w żywicy epoksydowej.

Następnie do epoksydów dodano dwutlenek węgla, a powstałe w ten sposób cząsteczki połączono z aminami związkami chemicznymi zawierającymi azot w celu utworzenia nowego materiału.

„Ważne jest, abyśmy zaczęli projektować tworzywa sztuczne z planem wycofania z eksploatacji, niezależnie od tego, czy chodzi o chemiczną degradację, która zamienia materiał w dwutlenek węgla i wodę, czy też o recykling i zmianę przeznaczenia” – powiedziała pani Kerton.

„Kiedy zaczynamy proces od oleju rybnego, pojawia się delikatny zapach ryb, ale kiedy przechodzimy przez kolejne stopnie, zapach ten znika”.

Od zeszłego lata zespół ulepsza ten proces, aby uprościć i przyspieszyć rozkład plastiku otrzymywanego z oleju rybnego.

Eksperymenty sugerują, że nowy materiał może łatwo ulegać biodegradacji w razie potrzeby.

W jednym kawałki plastiku namoczono w wodzie, niektóre z lipazą, enzymem rozkładającym tłuszcze zawarte w oleju rybnym.

Pod mikroskopem naukowcy zaobserwowali wzrost drobnoustrojów na próbkach, w tym tych, które zostały umieszczone tylko w czystej wodzie. Zespół powiedział, że wyniki są obiecującym sygnałem, że nowy materiał może łatwo ulegać biodegradacji.

Pani Kerton i Mikhailey Wheeler, absolwentka naukowa, która pracowała nad projektem, powiedzieli, że zamierzają zbadać, w jaki sposób można go wykorzystać w rzeczywistych zastosowaniach, takich jak opakowania lub włókna do odzieży.

„Uważam za interesujące, jak możemy zrobić coś pożytecznego, coś, co mogłoby nawet zmienić sposób wytwarzania tworzyw sztucznych ze śmieci, które ludzie po prostu wyrzucają” – powiedziała pani Wheeler, również z Memorial University of Newfoundland.

Poliuretany są tradycyjnie wytwarzane przy użyciu ropy naftowej i fosgenu, toksycznego gazu, a proces ten generuje izocyjaniany, które są silnymi substancjami drażniącymi dla oczu oraz układu pokarmowego i oddechowego, co ma związek z ciężkimi atakami astmy.

Ponadto produkt końcowy nie rozkłada się łatwo w środowisku, a ograniczona biodegradacja, która ma miejsce, może uwalniać związki rakotwórcze.

Wcześniejsze badania zaowocowały powstaniem poliuretanów wytwarzanych przy użyciu olejów pochodzenia roślinnego, które zastąpiły ropę naftową, jednak naukowcy twierdzą, że nie były one pozbawione wad, ponieważ uprawy, często soja, wymagają ziemi i zasobów.

Badania, które zostały przeprowadzone przy wsparciu kanadyjskiej Rady ds. Nauk Przyrodniczych i Inżynierii, miały zostać zaprezentowane na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego (ACS) w poniedziałek.