Американские ученые разработали инновационный метод одновременной утилизации пластиковых и пищевых отходов. Для создания альтернативы пластиковым упаковочным пленкам они использовали банановую кожуру. Полученный материал по своим характеристикам сопоставим с обычным пластиком, однако его разложение в почве происходит значительно быстрее, в сотни раз.
Бананы входят в число наиболее востребованных и широко употребляемых фруктов на планете. По объему производства они занимают четвертое место в мире, после риса, пшеницы и кукурузы. Эти плоды используются не только в свежем виде, но и для изготовления чипсов, муки, соков, варенья, детского питания и других продуктов.
Кожура банана, составляющая от трети до половины его массы, обычно удаляется и отправляется на утилизацию без какой-либо переработки. Впоследствии, при анаэробном разложении на полигонах, возникает неприятный запах и образуются соединения, загрязняющие атмосферу и почву. Тем не менее, ежегодно производится огромное количество – десятки миллионов тонн – банановой кожуры, которую можно использовать, например, для создания биоразлагаемых альтернатив пластику.
Ученые из университета Южной Дакоты (США) разработали способ переработки банановой кожуры для получения лигноцеллюлозного волокна, которое можно использовать для производства биоразлагаемых упаковочных пленок. Это позволит заменить до 40 процентов всего производимого в мире пластика. О результатах исследования авторы рассказали в статье, опубликованной в журнале Sustainable Chemistry and Pharmacy.
Полиэтиленовые пакеты и другие виды пластиковой упаковки, попадающие в почву, распадаются в течение сотен лет. При этом значительная доля пластиковых отходов, несмотря на существующие программы переработки, оказывается на свалках, загрязняет почву и мировой океан, а также проникает в живые организмы в виде микро- и нанопластика. Данная ситуация влечет за собой значительные негативные последствия для окружающей среды и здоровья людей.
Ученые выявили потенциально выгодную и доступную замену традиционным материалам. В рамках исследования специалисты измельчили отработанную кожуру с помощью блендера и провели химическую обработку сырья для выделения лигноцеллюлозы. Полученные волокна затем отбеливали, подвергали дистилляции и дополнительной химической обработке, после чего формировали пленки и высушивали.
В ходе предыдущих работ исследователи уже использовали кожуру авокадо, кофейную гущу и просо. Сейчас они разработали материал, сочетающий в себе свойства (прочность, прозрачность, водопроницаемость, эластичность), аналогичные пластику, но обладающий значительно более быстрой скоростью разложения. При помещении в почву, более 90 процентов пленок, изготовленных из банановой кожуры, разлагаются в течение месяца, не выделяя при этом токсичных или опасных веществ.
В дальнейшем ученые планируют сосредоточиться на совершенствовании свойств пленок, оценке возможности увеличения объемов производства и внедрении процесса в коммерческую эксплуатацию.