Kunststoff zersetzen Christopher DelRe, UC Berkeley
Die Menschheit hat ein ständig wachsendes Plastikproblem, und obwohl biologisch abbaubare und kompostierbare Kunststoffe als Lösung angepriesen wurden, konnten sie dem Hype nicht gerecht werden, da sie bestimmte Prozesse zum Zusammenbruch benötigen. Jetzt Wissenschaftler der University of California, Berkeley hat einen Weg gefunden, um kompostierbare Kunststoffe mit nur Wärme und Wasser leichter zersetzen zu können. Natur .
Der Prozess dauert nur wenige Wochen und hat das Potenzial, ein Problem zu lösen, das a Kopfschmerzen für Recycler seit vielen Jahren landen die meisten kompostierbaren Kunststoffe, die hauptsächlich aus Polyester bestehen, bekannt als Polymilchsäure PCL, auf Mülldeponien und halten so lange wie normale Kunststoffe.
Wie?
Wissenschaftler haben spezielle Moleküle eingebettet, bei denen es sich um Enzyme handelt, die den Kunststoff abbauen und unter bestimmten Bedingungen in Milchsäure umwandeln können, und zwar in Kunststoff aus PCL. eine Pressemitteilung .
Eingehüllt in Polymere werden die Enzyme in die Kunststofffasern eingebracht, und wenn sie Wasser und Hitze ausgesetzt werden, geschieht die Magie, insbesondere das Zersetzen des Kunststoffs.
"Wenn Sie das Enzym nur auf der Oberfläche des Kunststoffs haben, würde es nur sehr langsam ätzen" sagte Ting Xu , Professor für Materialwissenschaften und -technik an der UC Berkeley sowie für Chemie und leitender Autor. "Sie möchten, dass es überall nanoskopisch verteilt wird, sodass im Wesentlichen jeder von ihnen nur seine Polymernachbarn wegfressen muss und dann das gesamte Material zerfällt."
Während der Experimente konnte das Team seine spezielle PLA innerhalb von sechs Tagen bei 50 ° C abbauen lassen. Die PCL wurde innerhalb von sechs Tagen bei 40 ° C abgebaut.
Das Beste an dieser Methode ist, dass sie bis zu 98 Prozent des Kunststoffs zu kleinen Molekülen biologisch abbauen kann, ohne dass Mikroplastik zurückbleibt.
Bedeutet dies jedoch, dass Ihre Lieblingskleidungsstücke aus diesem Material verschwinden können, wenn sie Wasser berühren, wie es passiert ist? Waschbär, der seine Zuckerwatte gewaschen hat vor dem Essen? Nun, nein. Laut Team wird der modifizierte Polyester bei niedrigen Temperaturen oder während kurzer Feuchtigkeitsperioden nicht abgebaut. Solange Sie ihn bei kühler Temperatur waschen, ist dies kein ProblemSchwitzen ist natürlich auch kein Problem.
Kunststoff, Recycling und die Zukunft
"Diese Ergebnisse bilden eine Grundlage für das rationale Design von Polymermaterialien, die sich in relativ kurzen Zeiträumen verschlechtern können und erhebliche Vorteile für die Armeelogistik im Zusammenhang mit der Abfallwirtschaft bieten können", erklärte Stephanie McElhinny, Ph.D., Programmmanagerin bei derForschungsbüro der Armee.
"Im weiteren Sinne bieten diese Ergebnisse Einblicke in Strategien für den Einbau aktiver Biomoleküle in Festkörpermaterialien, die Auswirkungen auf eine Vielzahl zukünftiger Fähigkeiten der Armee haben könnten, einschließlich Sensor-, Dekontaminations- und Selbstheilungsmaterialien."
Dieser Prozess der programmierten Verschlechterung könnte den Weg für ein intelligentes Recycling vieler Objekte ebnen. Das Team untersucht derzeit, wie diese Methode auf andere Arten von Objekten angewendet werden kann. Kunststoff . Wenn sie auch die Kontrolle über den Grad der biologischen Abbaubarkeit erlangen, können sie den Kunststoff teilweise biologisch abbauen und den Rest dann in neuen Kunststoff umwandeln.
"Es ist gut für Millennials, darüber nachzudenken und ein Gespräch zu beginnen, das die Art und Weise verändert, wie wir mit der Erde in Kontakt treten", sagte XuWir nehmen Dinge schneller von der Erde, als wir sie zurückgeben können. Gehen Sie nicht zur Erde zurück, um diese Materialien abzubauen, sondern bauen Sie alles ab, was Sie haben, und wandeln Sie es dann in etwas anderes um. "
Auf dem Weg, unser Plastikproblem loszuwerden, ist dies nur einer der Fortschritte, an denen Ingenieure und Wissenschaftler arbeiten. Vor kurzem wurde mit dem Bau des begonnen. weltweit erste Anlage im kommerziellen Maßstab um ein neues Verfahren anzuwenden, mit dem alle Arten von Plastikmüll recycelt werden können.