Holzstücke und das Kunststoffendprodukt Yale School of the Environment, Universität von Maryland
Kunststoffe, Kunststoffe überall! Das liegt höchstwahrscheinlich daran, dass es Jahrhunderte dauert, bis sie biologisch abgebaut sind und zu den größten Umweltverschmutzern der Welt gehören.
Um diese Auswirkungen so gering wie möglich zu halten, hat ein Team von Wissenschaftlern der Yale School of the Environment YSE und der University of Maryland einen hochwertigen Kunststoff entwickelt, der biologisch abgebaut und recycelbar ist - und aus Holznebenprodukten hergestellt wird.
Die Hoffnung ist, sich von der Petrochemie abzuwenden Kunststoffe zu erneuerbaren und biologisch abbaubaren Kunststoffe - etwas, das sich als schwierig erwiesen hat.
Das Team hat seine Ergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht. Naturnachhaltigkeit .
Wie Holz in Kunststoff verwandelt werden kann
Das Team hat einen Weg gefunden, die poröse Matrix aus Naturholz in eine Aufschlämmung zu zerlegen - eine Mischung aus Feststoffen, die dichter als Wasser ist. Um diese Aufschlämmungsmischung herzustellen, nahm das Team Holzpulver und zersetzte den losen und porösen Teil davon mitbiologisch abbaubar und recycelbar tiefes eutektisches Lösungsmittel DES.
Das Endmaterial weist eine hohe mechanische Festigkeit, eine gute Stabilität beim Halten von Flüssigkeiten und eine Beständigkeit gegen UV-Licht auf. Darüber hinaus ist es biologisch abbaubar und kann recycelt werden. Es hat eine geringere Umweltbelastung für den Lebenszyklus als Kunststoffe auf Erdölbasis.
Letztendlich kann der hohe Feststoffgehalt und die hohe Viskosität der Mischung leicht gegossen und gerollt werden, ohne auseinander zu brechen - zum Beispiel in Plastiktüten.
Um noch einen Schritt weiter zu gehen, verglich das Team die Umweltauswirkungen des Biokunststoffs mit normalem Kunststoff, indem es Folien des Biokunststoffs in den Boden vergrub. Nach zwei Wochen brach er und nach drei Monaten war er vollständig abgebaut. Das ist eine Mengekürzer als ein paar hundert Jahre.
Wenn dies nicht ausreicht, kann der abgebaute Biokunststoff wieder in die Aufschlämmung zerlegt werden, um wiedergewonnen und wiederverwendet zu werden.
" Das ist für mich das, was diesen Kunststoff wirklich gut macht: Alles kann recycelt oder biologisch abgebaut werden. " sagt Yuan Yao Assistenzprofessor für Industrieökologie und nachhaltige Systeme an der YSE und Mitautor des Papiers. "Wir haben alle Materialien und Abfälle, die in die Natur gelangen, minimiert."
Mögliche Auswirkungen der Verwendung dieses Biokunststoffs
Ein Hauptproblem, das sich aus der Umwandlung von Holz in Biokunststoffe ergeben könnte, könnte eine Belastung für die Wälder bedeuten. Das Team ist sich dieses Problems bewusst. Wenn die Produktion von Biokunststoffen in großem Maßstab zunimmt, wären große Mengen Holz erforderlich.
Um eine Lösung zu finden, arbeitet das Team eng mit einem Waldökologen zusammen, um Waldsimulationsmodelle zu erstellen, um den Wachstumszyklus von Wäldern mit dem Herstellungsprozess zu verknüpfen.
Wenn alles auf einer sicheren Umweltebene möglich ist, kann dieser Biokunststoff verwendet werden, um Plastiktüten oder große Folien aus Kunststoff zu ersetzen, wodurch Kunststoffschadstoffe drastisch minimiert werden.