Plastové obaly dnes nájdeš prakticky všade. Chránia potraviny, zjednodušujú transport a predlžujú trvanlivosť. Problém nastane po použití. Väčšina plastov skončí v odpade a v prírode vydrží desaťročia alebo storočia. Preto vedci skúmajú materiály, ktoré zvládnu rovnakú úlohu, no po čase sa rozpadnú bez dlhodobého znečistenia.
Výskumníci z Flinders University v Austrálii predstavili zaujímavého kandidáta, informuje Science Daily. Vytvorili tenký film podobný plastovej fólii z kombinácie mliečneho proteínu, škrobu a prírodného ílu. Pri testoch v pôde sa materiál rozpadol približne za 13 týždňov.
Odoberaj Vosveteit.sk cez Telegram a prihlás sa k odberu správ
Ak by sa podobný materiál dostal do výroby, mohol by nahradiť časť jednorazových plastových obalov používaných pri balení potravín.
Návrat k starému nápadu
Plasty z mlieka znejú futuristicky, ale nejde o úplnú novinku. Na začiatku 20. storočia existoval materiál nazývaný Galalit, čo v preklade znamená „mliečny kameň“. Z tohto materiálu vznikali gombíky, hrebene, ozdoby či šperky. Používala ho dokonca aj značka Coco Chanel.
Zdroj: Wikimedia (Tyranny Sue – CC BY-SA 3.0)
Galalit však mal nevýhodu. Pri výrobe sa používal formaldehyd, ktorý patrí medzi toxické látky, a výsledný materiál bol pomerne tvrdý a krehký.
Populárna spravodajská aplikácia pre iOS a Android dostala veľkú aktualizáciu. Pribudlo množstvo nových funkcií, ktoré musíš vyskúšať
Nový výskum ide iným smerom. Vedci použili kalcium-kazeinát, teda hlavnú bielkovinu z mlieka. Tú zmiešali s upraveným škrobom a jemnými časticami bentonitového ílu. Do zmesi pridali aj glycerol a polyvinylalkohol, ktoré zlepšili pružnosť a pevnosť.
Výsledkom sa stal tenký flexibilný film, ktorý sa správa podobne ako klasický plast používaný pri balení potravín.
„Najprv sme experimentovali s kazeinátmi pri výrobe mliečnych nanovlákien. Postupne sme zistili, že z nich dokážeme vytvoriť polyméry podobné bežným obalovým materiálom.“ vysvetľuje výskumník z Kolumbie, Nikolay Estiven Gomez Mesa.
Prečo vedci pridali do „mliečneho plastu“ jemný íl
Jednou z najzaujímavejších zložiek materiálu je takzvaný nanoclay, veľmi jemný íl. Na prvý pohľad sa môže zdať zvláštne pridávať íl do obalu na potraviny, no jeho úloha je dôležitá.
Íl pomáha pri molekulách kyslíka alebo vlhkosti, ktoré sa snažia preniknúť cez obal. Ak by film tvoril len mliečny proteín, molekuly by prešli pomerne priamo.
Nanohlina však v materiáli vytvorí mikroskopický labyrint. Molekuly plynu musia častice ílu obchádzať a ich cesta sa výrazne predĺži.
Obal teda lepšie izoluje potraviny od vzduchu a vlhkosti a môže pomôcť udržať ich čerstvosť.
„Nanoclay, napríklad bentonit, dokáže zlepšiť pevnosť materiálu a jeho bariérové vlastnosti,“ píše sa v štúdii.
Test v pôde ukázal rýchly rozklad materiálu bez špeciálneho kompostovania
Najdôležitejší test sledoval správanie materiálu v pôde. Vedci film zakopali do bežnej zeminy a sledovali jeho postupný rozklad. Materiál sa postupne degradoval a výskumníci odhadli úplný rozklad približne po 13 týždňoch. To je výrazne kratší čas než pri klasických plastoch, ktoré v prírode pretrvávajú desaťročia.
Vedci zároveň testovali aj bezpečnosť materiálu. Mikrobiologické analýzy ukázali, že množstvo baktérií zostalo v normálnych hodnotách pre biologicky rozložiteľné materiály.
„Materiál ukázal pri testoch sľubné výsledky, no odporúčame ďalšie antibakteriálne testy v neskorších fázach vývoja,“ dodáva profesor Youhong Tang z Flinders University.
Dnes je najrozšírenejším bioplastom PLA, ktorý sa vyrába z kukurice. Často sa prezentuje ako ekologická alternatíva plastov, no má jednu slabinu.
Zdroj: Wikimedia (Cmglee – CC BY-SA 4.0)
V bežnej pôde sa PLA rozkladá veľmi pomaly. Potrebuje priemyselnú kompostáreň s vysokou teplotou a kontrolovanými podmienkami.
Mliečny film z Flinders University sa podľa experimentov rozpadol v obyčajnej pôde, bez špeciálneho spracovania. Teoreticky by sa teda rozložil aj v záhrade alebo na skládke.
Plastov pribúda každý rok viac. Jednorazové obaly sú najväčším zdrojom odpadu
Produkcia plastov rastie už desaťročia. V roku 1950 sa vyrobili približne 2 milióny ton plastu. Do roku 2022 produkcia stúpla na 475 miliónov ton ročne.
Organizácia OECD upozorňuje, že bez zásahov môže výroba plastov do roku 2040 narásť o 70 %. Najväčší podiel pritom tvorí jednorazové balenie potravín.
„Väčšina jednorazových plastov pochádza z potravinových obalov, preto má zmysel hľadať biologicky rozložiteľné alternatívy,“ vysvetlila kolumbijská výskumníčka Alis Yovana Pataquiva-Mateus.
Nový materiál zatiaľ predstavuje výskumný projekt, nie hotový produkt. Ukazuje však jeden smer, ktorým sa vývoj môže uberať, plastové obaly, ktoré po použití nezostanú v prírode celé generácie.
Páčil sa vám článok? Sledujte nás na Facebooku