A Washingtoni Egyetem kutatói olyan bioműanyagot fejlesztettek ki, ami ugyanúgy lebomlik, mint egy banánhéj a háztáji komposztálóban.
A környezetszennyezés és a mikroműanyagok terjedésének megállítása érdekében számos iparág a bioalapú műanyagok felé fordult. Ezek többségét jelenleg csak olyan ipari komposztáló létesítményekben lehet feldolgozni, amelyek nem mindenhol érhetők el.
A kutatók az új bioműanyagokat teljes egészében porított kék-zöld cianobaktériumsejtekből, más néven spirulinából állították elő. A spirulina por különböző formákba öntéséhez a hagyományos műanyagoknál alkalmazott hő- és nyomástechnológiát alkalmazták.
“Az volt a motivációnk, hogy olyan bioműanyagokat hozzunk létre, melyek egyszerre lehetnek biológiailag lebomló anyagok a háztáji kertjeinkben, valamint könnyen feldolgozható, újrahasznosítható anyagok is” – mondta a vezető szerző, Eleftheria Roumeli, a Washingtoni Egyetem anyagtudományi és mérnöki tanszékének adjunktusa. “Az általunk kifejlesztett, kizárólag spirulinát használó bioműanyagok nemcsak a szerves hulladékhoz hasonló lebomlási profillal rendelkeznek, hanem átlagosan tízszer erősebbek és merevebbek, mint a korábban kikísérletezett spirulinás bioműanyagok.”
Mi az a spirulina? |
Spirulina egy kék-zöld alga, melyet az Arthrospira nevű baktériumcsaládhoz sorolnak. A neve a latin “spiralis” szóból származik, ami “tekervényes” vagy “spirális” jelentést hordoz, utalva az alga jellegzetes spirális alakjára. A spirulina rendkívül tápláló élelmiszer, mivel gazdag fehérjében, vitaminokban, ásványi anyagokban és antioxidánsokban. Tartalmazza az összes esszenciális aminosavat, ami azt jelenti, hogy olyan aminosavakat is tartalmaz, melyeket a szervezetünk nem tud előállítani, és azokat az étrendből kell pótolni. A spirulina termesztése és fogyasztása évszázadokra nyúlik vissza, elsősorban az afrikai és az amerikai kontinensen, azonban a 20. században vált igazán népszerűvé, amikor a tudományos közösség is elismerte tápanyagértékét és potenciális egészségügyi előnyeit. A spirulina számos pozitív hatást tulajdonítanak, többek között: – Tápláló hatás: A spirulina magas fehérje-, vitamintartalma és más tápanyagok hozzájárulhatnak az egészséges étrend kiegészítéséhez. – Immunrendszer támogatása: Az antioxidánsok jelenléte segíthet erősíteni az immunrendszert és védőhatást fejthetnek ki a szabad gyökökkel szemben. – Vas- és antioxidáns forrás: A spirulina jó forrása lehet a vaspótlásnak, és az antioxidánsok segíthetnek a sejtek védelmében az oxidatív stressz ellen. – Gyulladáscsökkentő hatás: Egyes kutatások szerint a spirulina segíthet enyhíteni az egyes gyulladásos állapotokat. Összességében a spirulina rendkívül értékes tápanyagokat tartalmazó algafajta, melyet az egészséges étrend részeként lehet fogyasztani. |
A kutatók többek között azért döntöttek a spirulina használata mellett, mert azt könnyű nagy területen termeszteni és a spirulina sejtjei növekedésük során szén-dioxidot kötnek meg, így ez a biomassza szén-dioxid-semleges, vagy potenciálisan szén-dioxid-negatív alapanyagot jelent a műanyagok számára.
“A spirulina egyedülálló tűzálló tulajdonságokkal is rendelkezik” – mondja a vezető kutató, Hareesh Iyer, az anyagtudományok és mérnöki tudományok doktorandusza. “Amikor ezt az anyagot tűzhatásnak teszik ki, azonnal önkioltóvá válik, ellentétben sok hagyományos műanyaggal, amelyek vagy elégnek, vagy megolvadnak. Ez a tűzálló tulajdonság teszi a spirulina alapú műanyagokat előnyössé olyan alkalmazásokban, ahol a hagyományos műanyagok gyúlékonyságuk miatt nem lennének alkalmasak. Ilyen például az adatközpontokban használt műanyag állványok, mivel a szerverek hűtésére használt rendszerek nagyon felforrósodhatnak.”
A csapat a feldolgozás körülményeit megváltoztatva, optimalizálta a mikroszerkezetet és a kötéseket ezeken a bioműanyagokon belül, valamint tanulmányozta azt is, hogy a kapott anyagok szerkezeti tulajdonságai – beleértve a szilárdságot, a merevséget és a szívósságot – mennyire felelnek meg az új elvárásoknak.
A kutatók még dolgoznak ezeken a kihívásokon, és remélik, hogy a többféle tulajdonsággal rendelkező bioplasztik létrehozásával számtalan ipari területen válik bevethetővé.