Американские исследователи придумали новый способ борьбы одновременно с пластиковыми и пищевыми отходами. Они создали замену пластиковым упаковочным пленкам, использовав банановую кожуру. Новый материал по качеству не уступает привычному пластику, но разлагается в почве в сотни раз быстрее.
Бананы — один из самых популярных и массово потребляемых съедобных плодов в мире. По общему объему производства они занимают четвертое место, уступая только рису, пшенице и кукурузе. Причем бананы потребляются не только в их естественном виде, но и в форме чипсов, муки, соков, варенья, детского питания и других продуктов.
От трети до половины массы банана составляет кожура, которую выбрасывают и утилизируют безо всякой обработки. Впоследствии в результате анаэробного сбраживания на свалках образуется неприятный запах, а также различные соединения, загрязняющие атмосферу и почву. Однако десятки миллионов тонн ежегодно производимой банановой кожуры можно использовать, например, для производства биоразлагаемых заменителей пластика.
Исследователи из университета Южной Дакоты (США) предложили перерабатывать банановую кожуру, извлекая из нее лигноцеллюлозное волокно, и создавать биоразлагаемые упаковочные пленки. Таким образом вполне реально заменить до 40 процентов всего производимого в мире пластика. Результаты своей работы ученые описали в статье, опубликованной в журнале Sustainable Chemistry and Pharmacy.
Стандартная пластиковая упаковка, например полиэтиленовые пакеты, разлагаются в почве в течение сотен лет. И несмотря на множество проектов по переработке пластиковых отходов, большая их часть оказывается на свалках, в почве, мировом океане и внутри живых организмов в виде микро- и нанопластика. Это приводит к серьезным последствиям для экологии и здоровья человека.
Авторы нового исследования нашли перспективную и недорогую альтернативу. Сначала ученые измельчили использованную кожуру с помощью блендера и химически обработали сырье, чтобы извлечь лигноцеллюлозу. Затем экстрагированные волокна подвергали отбеливанию, дистилляции и дополнительной химической обработке, после чего из материала формировали пленки и высушивали.
Ранее исследовательская команда проводила похожую процедуру с кожурой авокадо, кофейной гущей и просом. Теперь же они создали материал, который по своим характеристикам (прочности, прозрачности, водопроницаемости, эластичности) похож на пластиковый аналог, но разлагается гораздо быстрее. При закапывании в почву за месяц пленки из банановой кожуры разлагались более чем на 90 процентов, не образуя при этом вредных или опасных побочных продуктов.
Дальнейшие исследования команды ученых будут направлены на улучшение характеристик пленок, изучение масштабируемости и коммерциализации разработанного процесса.