Η εξάρτησή μας από το πλαστικό αποτελεί ένα τεράστιο πρόβλημα, για αυτό και οι επιστήμονες ανακάλυψαν ένα νέο τύπο υλικού, που διαθέτει ικανότητες βιοαποικοδόμησης, λόγω των βακτηριακών σπόρων που υπάρχουν στον εσωτερικό του.

Το νέο πλαστικό συνδυάζει την θερμοπλαστική πολυουρεθάνη (TPU) και τα βακτήρια Bacillus subtilis, τα οποία έπρεπε να δημιουργηθούν ξανά, ώστε να επιβιώνουν στις υψηλές θερμοκρασίες της παραγωγής πλαστικών.

Η ομάδα πίσω από την δημιουργία του νέου υλικού, έκθεσε επανειλημμένα στα σπόρια σε αυξανόμενα επίπεδα θερμότητας και κατάφερε να τα κάνει ανθεκτικά σε θερμοκρασίες 135 βαθμών Κελσίου, που απαιτούνται για την ανάμειξη των βακτηριακών σπόρων και του TPU.

Δεν είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες προσπαθούν να πετύχουν κάτι τέτοιο. Οι προηγούμενες προσπάθειες χρησιμοποιούσαν βακτηριακά ένζυμα και μύκητες, από εδάφη και σωρούς κομποστοποίησης, όπου αυτά τα μικρόβια ζούσαν σε αφθονία. Όμως το νέο υλικό χρειάζεται μόνο βακτηριακά σπόρια, τα οποία ζωντανεύουν με κάποια θρεπτικά συστατικά και υγρασία, ώστε να αρχίζουν να διασπούν το πλαστικό.

«Αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι το υλικό μας διασπάται ακόμη και χωρίς την παρουσία πρόσθετων μικροβίων», λέει ο Jon Pokorski, επιστήμονας πολυμερών στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο (UC San Diego) που ηγήθηκε της ομάδας.

TPU (αριστερά) και Bacillus subtilis (δεξιά). ( David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering)

«Οι πιθανότητες είναι ότι τα περισσότερα από αυτά τα πλαστικά πιθανότατα δεν θα καταλήξουν σε εγκαταστάσεις κομποστοποίησης πλούσιες σε μικρόβια. Έτσι αυτή η ικανότητα αυτοδιάσπασης σε περιβάλλον χωρίς μικρόβια κάνει την τεχνολογία μας πιο ευέλικτη.»

Στην έρευνα περιλαμβάνεται και άλλα πολλά σημαντικά στάδια, ξεκινώντας από την επιλογή του Bacillus Subtilis. Πρόκειται για έναν τύπο βακτηρίων που έχει συνδεθεί με την διάσπαση των πλαστικών, ενώ μπορεί να επιβιώσει σε κατάσταση αδράνειας, χωρίς παροχή τροφής και ενέργειας.

Το βασικό στάδιο όμως είναι ο έλεγχος του ρυθμού αποσύνθεσης του νέου πλαστικού. Σε ιδανικές συνθήκες κομποστοποίησης, τα βακτήρια που ξύπνησαν ξανά, μπορούσαν να εξαφανίσουν το 90% του πλαστικού σε 5 μόλις μήνες. Οι ενδείξεις όμως είναι θετικές, πως τα βακτήρια μπορούν να διαλύσουν το TPU και σε λιγότερο ιδανικές συνθήκες.

Αυτό είναι το κλειδί, όταν πρόκειται για την απόρριψη ενός πλαστικού, που μπορεί να διαθέτει εμπορικά. Η έρευνα δείχνει ότι δεν διασπώνται όλα τα «λιπασματοποιήσιμα» πλαστικά όπως διαφημίζονται.

“Και οι δύο αυτές ιδιότητες βελτιώνονται σημαντικά με την προσθήκη των σπόρων”, λέει ο Pokorski. “Αυτό είναι υπέροχο επειδή η προσθήκη σπορίων ωθεί τις μηχανικές ιδιότητες πέρα ​​από γνωστούς περιορισμούς όπου προηγουμένως υπήρχε μια αντιστάθμιση μεταξύ της αντοχής σε εφελκυσμό και της ελαστικότητας.”

Το TPU είναι ένα ιδιαίτερα κοινό υλικό για διάφορα πλαστικά προϊόντα. Το συναντάμε σε θήκες τηλεφώνων, ανταλλακτικά αυτοκινήτων και πολλά άλλα, ενώ μέχρι στιγμής δεν έχουμε αποδοτικό τρόπο για ανακύκλωση. Με την παραγωγή πλαστικών να αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς, χρειαζόμαστε επειγόντως τρόπους, ώστε να περιορίσουμε την ζημιά που γίνεται στο περιβάλλον.

«Υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη εμπορικών πλαστικών που καταλήγουν στο περιβάλλον – το TPU είναι μόνο ένα από αυτά», λέει ο Adam Feist, βιομηχανικός στο UC San Diego.

«Ένα από τα επόμενα βήματά μας είναι να διευρύνουμε το εύρος των βιοαποικοδομήσιμων υλικών που μπορούμε να φτιάξουμε με αυτήν την τεχνολογία».

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications .

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.