Ndotja nga plastika mund të duket e largët, derisa të shfaqet në vende ku nuk duhet të shfaqet, si gjaku i njeriut. Shumica e plastikës nuk zhduket vërtet. Në vend të kësaj, ajo shpërbëhet në mikroplastika që lëvizin nëpër oqeane, lëvizin lart në zinxhirin ushqimor dhe qëndrojnë për dekada të tëra.

Tani, studiuesit në Japoni thonë se mund të kenë një alternativë më të mirë. Ata kanë krijuar një plastikë me bazë bimore që tretet plotësisht në ujin e detit brenda disa orësh, duke mos lënë pas fragmente mikroplastike.

Materiali është bërë nga celuloza, polimeri natyror më i bollshëm në Tokë, dhe është projektuar për paketim të përditshëm. Ai mbetet i fortë gjatë përdorimit, por shpërbëhet në mënyrë të sigurt nëse derdhet në oqean.

I udhëhequr nga dr. Takuzo Aida në Qendrën RIKEN për Shkencën e Materieve Emergjente (CEMS), puna tregon një mënyrë të re të të menduarit për plastikën, një mënyrë që përqendrohet në mënyrën se si sillen në të vërtetë materialet pasi dalin nga duart tona.

Nga plastika te grimcat

Rrezet e diellit dhe veprimi i valëve mund t’i shkatërrojnë sendet më të mëdha plastike në fragmente më të vogla, të cilat më pas përzihen me rërën dhe ujërat sipërfaqësore.

Peshqit dhe butakët mund t’i gëlltisin këto grimca, dhe njerëzit më vonë mund t’i konsumojnë pa e kuptuar se çfarë tjetër vinte me darkën.

Gjurmimi i mikroplastikës është i vështirë sepse laboratorët mbështeten në teknika të tilla si piroliza - ngrohja e një mostre derisa të shpërbëhet në gazra më të thjeshtë si dhe metoda të tjera analitike.

Ndërtimi i plastikës nga bimët

Ekipi filloi me karboksimetilcelulozë, një formë e modifikuar kimikisht e celulozës që tretet në ujë, trash përzierjet e lëngshme dhe prodhohet tashmë në shkallë industriale.

Megjithatë, përdorimi i lëndëve të para me bazë bimore nuk garanton automatikisht zbërthim të pastër, sepse disa lidhje kimike mund t'i rezistojnë mikrobeve dhe kushteve të ashpra të ujit të kripur.

Për ta shndërruar këtë derivat të celulozës në plastikë, studiuesit e CEMS përdorën polimerizimin jonik, një proces në të cilin grupet kimike të ngarkuara nxisin formimin e zinxhirit në ujë të thjeshtë në temperaturë ambienti.

Një polimer i dytë që mbart jone guanidiniumi të ngarkuara pozitivisht është i lidhur me vendet acidike përgjatë zinxhirëve të celulozës, duke lejuar që përbërësit të lidhen së bashku.

Rezultati ishte një rrjet i dendur i ndërlidhur - një rrjet zinxhirësh të ndërlidhur - që i jep filmit të tejdukshëm forcën dhe ngurtësinë e tij.

Kripë dhe CMCSP

Fortësia e materialit vjen nga urat e kripës, lidhje të përkohshme midis ngarkesave elektrike të kundërta që e mbajnë rrjetin polimer të bashkuar.

Kur uji i detit depërton, jonet e natriumit dhe të klorurit i mbushin këto lidhje dhe i dobësojnë ato, duke lejuar që rrjeti të shpërbëhet në copa të tretshme në ujë.

Për të parandaluar që plastika të dekompozohet shumë shpejt, ekipi shtoi një shtresë të hollë penguese që ngadalëson hyrjen e ujit dhe kripërave gjatë përdorimit normal.

Versionet e hershme të filmit ishin të tejdukshëm dhe të fortë, por edhe të brishtë, duke u plasaritur lehtë sepse zinxhirët e ngurtë të celulozës nuk mund të lëviznin pranë njëri-tjetrit.

Për ta rregulluar këtë, studiuesit shtuan klorur koline si plastifikues - molekula të vogla që lejojnë që zinxhirët polimerikë të përkulen në vend që të këputen.

Duke rregulluar sasinë e kësaj kripe që përdorën, ekipi mundi ta akordonte materialin nga fletë të ngurta në filma më të butë dhe më elastikë.

Mjaftueshëm i fortë për paketim

Në punim, ekipi e përshkruan CMCSP si mekanikisht të fortë dhe thotë se mund ta rregullojnë fleksibilitetin e tij duke rregulluar aditivin. Me mjaftueshëm nga ky përbërës, CMCSP u shtriq në 130 përqind të gjatësisë së tij origjinale përpara se të thyhej në testet e tërheqjes.

Studiuesit prodhuan gjithashtu një film të tejdukshëm dhe të lehtë për t’u trajtuar, me trashësi vetëm 0.07 mm.

Për të treguar se kimia mund të shkojë përtej mostrave të vogla laboratorike, ekipi e përpunoi CMCSP në një qese plastike të lehtë për fruta dhe perime.

Në një video demonstruese, qesja mbajti me sukses domate, një provë e thjeshtë por praktike e paketimit në botën reale.

Qese të tilla të holla janë veçanërisht të rëndësishme, pasi ato kanë tendencë të dalin nga koshat e plehrave dhe deponitë dhe janë një burim i zakonshëm i ndotjes plastike në rrugët ujore.

Nuk mbetet asnjë mikroplastikë pas

Hapi kyç është disociimi ndarja në molekula të ndara në vend të fragmenteve më të vogla - gjë që bllokon rrugën e zakonshme drejt mikroplastikës.

Pasi të jenë në tretësirë, përbërësit ekspozojnë të gjitha sipërfaqet, duke lejuar që reaksionet kimike natyrore të ecin më shpejt sesa në materialet e ngurta.

Autorët e përshkruajnë atë si të riciklueshëm me ciklin e mbyllur, sepse përbërësit e tretur mund të mblidhen dhe të rikombinohen për të formuar të njëjtin material pa lëndë të para të reja.

Riciklimi i plastikës së tretur me bazë bimore

Studiuesit e rikuperuan CMCSP duke shtuar një elektrolit, një kripë që ndahet në grimca të ngarkuara në ujë, e cila i bashkoi përbërësit përsëri së bashku.

Kjo rrugë ka rëndësi sepse shkatërrimi i shpejtë i oqeaneve është një rrjet sigurie, jo një plan për menaxhimin e shumicës së mbeturinave plastike.

Në praktikë, riciklimi do të kishte nevojë për sisteme grumbullimi që e pengojnë përzierjen e tretur të përhapet dhe të humbasë vlerën në rrjedhën e poshtme.

Çfarë e bën atë të ndryshëm

Shumë artikuj të kompostueshëm zbërthehen mirë vetëm në mjedise të nxehta industriale, kështu që ato mbeten në ujë të ftohtë të detit.

Në vend që të mbështetet në hidrolizë, prishjen e lidhjeve të nxitura nga uji dhe enzimat, CMCSP shpërbëhet kur kripërat prishin lidhjet e saj të ngarkesës.

Meqenëse kripërat ekzistojnë edhe në tokë, asgjësimi i tokës mund të shkaktojë gjithashtu prishje, megjithëse tokat e vërteta ndryshojnë shumë në lagështi.

Kufijtë e plastikës së biodegradueshme

Një studim në terren që gjurmoi tekstilet me acid polilaktik në ujin e detit gjeti pak ndryshime të dukshme pas 428 ditësh, duke ilustruar pse termi " biodegradues " mund t'i mashtrojë konsumatorët kur etiketat nuk marrin në konsideratë kushtet detare.

Rezultate të tilla nxjerrin në pah nevojën për prova në botën reale që matin jo vetëm nëse materialet zbërthehen, por edhe nëse nënproduktet e tyre mbeten të sigurta për jetën detare. Në të njëjtën kohë, çdo material i ri paketimi duhet të përmbushë kërkesat praktike.

Veshjet dhe filmat duhet të bllokojnë ende gazrat dhe avujt e ujit. Prodhuesit e ushqimit duhet të jenë gjithashtu të sigurt se kimikatet nuk do të migrojnë në ushqim ose nuk do të ndryshojnë shijen.

Kostot duhet të mbeten konkurruese me letrën, plastikën e ricikluar dhe polimere të tjera me bazë bimore që tashmë konkurrojnë për hapësirë në rafte.

E ardhmja e CMCSP

Shkallëzimi i CMCSP do të kërkojë furnizime të qëndrueshme me materiale, performancë të parashikueshme të filmit dhe rregulla asgjësimi që pasqyrojnë mënyrën se si njerëzit në të vërtetë i hedhin paketimet.

“Ky studim tregon se puna jonë tani është në një fazë më praktike”, tha dr. Aida.

Procesi i përzierjes me bazë uji shmang shumë tretës kimikë që përdoren zakonisht në prodhimin e plastikës, megjithëse fabrikat do të kërkonin ende energji për përpunimin dhe tharjen.

Nëse zbatohet me sukses në shkallë të gjerë, CMCSP mund të ofrojë paketime që mbeten të qëndrueshme në përdorim të përditshëm, por që prishen më shpejt sapo hyjnë në ujin e detit.

Megjithatë, zvogëlimi i ndotjes nga plastika do të varet ende nga ulja e konsumit të materialeve njëpërdorimshe, përmirësimi i mbledhjes së mbeturinave dhe miratimi i politikave që shpërblejnë materialet më të pastra dhe më të riciklueshme.

/Motilokal.com