Plant Plastic Seed New Tech, De La Miatas La Pungi De Ceai

{h1}

Materialele plastice au o reputație mixtă, în cel mai bun caz, dar cu tehnici noi pentru a crea polimeri durabile pe bază de plante, materialele „verzi” își găsesc acum drumul în orice, de la automobile până la adezivi.

Jacqueline Conciatore este un scriitor științific pentru Fundația Națională a Științei din S.U.A. Ea a contribuit cu acest articol la WordsSideKick.com's Expert Voices: Op-Ed & Insights.

Nu mai este obișnuit să auziți: "Hârtie sau plastic?" la supermarket. În multe jurisdicții, opțiunea plastică este limitată. Sute de guverne locale din întreaga lume - chiar și țări întregi, cum ar fi China și India - interzicerea sau impozitarea pungilor de plastic ușoare, de unică folosință.

În fiecare an în Statele Unite, mai multe guverne adoptă astfel de restricții, care fac parte dintr-o schimbare mai mare față de plasticul pe bază de petrol. Pe măsură ce oamenii se preocupă mai mult de gurile destinate pentru depozitele de deșeuri (sau mai rău, pentru oceanul deschis) și de problemele asociate cu combustibilii fosili, întreprinderile de toate dimensiunile privesc dincolo de materialele plastice pe bază de petrol „tradiționale” către alternative derivate din plante sau chiar sintetizate de microorganisme.

Cercetătorii de la Centrul pentru Polimeri Durabili încearcă să dezvolte polimeri competitivi din punct de vedere economic și ecologic, care să depășească omologii lor tradiționali. Bioplasticele sunt obținute integral sau parțial din surse regenerabile de biomasă, cum ar fi cana de zahăr și porumb, sau din microbi, cum ar fi drojdia. Unele sunt biodegradabile sau chiar compostabile.

Cercetătorii de la Centrul pentru Polimeri Durabili încearcă să dezvolte polimeri competitivi din punct de vedere economic și ecologic, care să depășească omologii lor tradiționali. Bioplasticele sunt obținute integral sau parțial din surse regenerabile de biomasă, cum ar fi cana de zahăr și porumb, sau din microbi, cum ar fi drojdia. Unele sunt biodegradabile sau chiar compostabile.

Revoluția bioplastică

Bioplasticele sunt făcute integral sau parțial din surse regenerabile de biomasă, cum ar fi cana de zahăr și porumb, sau din digestia microbilor, cum ar fi drojdia. Unele bioplastice sunt biodegradabile sau chiar compostabile, în condiții potrivite. [Știința cetățeană urmărește curățarea materialelor plastice din Pacific]

Aceste materiale plastice, mai ecologice, se ridică în tot felul de locuri, de la pungi de ceai până la suporturi de imprimare 3D până la implanturi medicale.

Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului din SUA, în 2012, SUA au generat aproape 32 de milioane de tone de deșeuri din plastic, dar doar 9 la sută din acestea au fost recuperate pentru reciclare, lăsând aproximativ 29 de milioane de tone. O parte din acestea se termină în depozitele de deșeuri, iar unele dintre acestea se termină ca pământ sau în ocean.

Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului din SUA, în 2012, SUA au generat aproape 32 de milioane de tone de deșeuri din plastic, dar doar 9 la sută din acestea au fost recuperate pentru reciclare, lăsând aproximativ 29 de milioane de tone. O parte din acestea se termină în depozitele de deșeuri, iar unele dintre acestea se termină ca pământ sau în ocean.

În Finlanda, de exemplu, consumatorii pot acum să cumpere lapte în cutii, fabricate de Tetra Pak, care sunt 100% pe bază de plante. În Statele Unite, o companie mică numită Iris Industries a folosit Kickstarter pentru a ieși din pământ cu „Denimite”, un compozit albastru marmorat din denim reciclat și un agent de legătură cu rășini termoset care este parțial bazat pe bio. Și Ecovative, finanțat de NSF, realizează un material de ambalare numit Myco Foam, conceput pentru a înlocui ambalajele din polistiren, acea bandă a consumatorilor conștienți de mediul înconjurător, care totuși cumpără mese pentru a lua.

Materialele plastice pe bază de bio sunt în creștere. Înfloritoare piață europeană pentru bioplastice crește cu peste 20 la sută pe an. Cererea globală este de așteptat să crească cu 19 la sută anual până în 2017, potrivit grupului de cercetare de piață Freedonia. Capacitățile de producție la nivel global urmează să crească cu 400 la sută până în 2018, cele mai multe bioplastice fiind produse în Asia, potrivit European Bioplastics (EUBP), o asociație care reprezintă interesele industriei din Europa.

Ambalajul a fost și este încă una dintre cele mai frecvente utilizări pentru bioplastice, dar există o creștere în alte domenii, cum ar fi textile și aplicații auto.

„De la îmbrăcăminte sportivă funcțională cu respirabilitate sporită până la liniile de combustibil, bioplasticele se răspândesc constant pe piețele noi”, a declarat președintele EUBP, François de Bie.

Chiar și piața de mașini sport apreciază bioplastica. Mazda a anunțat la sfârșitul anului trecut că va folosi un nou bioplastic în interiorul (și, eventual, la exterior) al MX5 Miata. Într-un comunicat de presă din decembrie 2014, compania spune că plasticul pe bază de plantă pe care l-a dezvoltat împreună cu Mitsubishi Chemical Corp. poate fi vopsit și are un finisaj de calitate superioară, mai puțin toxic decât suprafețele tradiționale vopsite.

De asemenea, Ford Motor Co a declarat în iulie trecută că va lucra cu Heinz pentru a face din plastic pielea de roșii rămase, pentru a fi utilizate în paranteze de cablare auto și în coșurile de depozitare.

O proprietate pe care cercetătorii o testează în materie plastică este capacitatea de întindere.

O proprietate pe care cercetătorii o testează în materie plastică este capacitatea de întindere.

Cum se nasc plasticele

Toată această activitate este captivantă, dar cea mai mare parte a plasticului din ziua de azi provine încă dintr-o resursă care nu poate fi reînnoită: depozitele de țiței pe pământ. Uleiul este extras și trimis într-o rafinărie pentru a fi distilat și obține un produs intermediar numit naftă. Căldura intensă ajută la „fisurarea” naftei în molecule mai mici de hidrocarburi precum etilena și propilena. Aceste substanțe chimice sunt combinate cu un catalizator și polimerizate pentru a forma lanțuri ale multor molecule legate - materialele pe care le cunoaștem ca materiale plastice.

Diferite tipuri de plastic vor avea diferite structuri polimerice și proprietăți distincte (duritate, rigiditate, rezistență, transparență etc.). Producătorii cumpără apoi acei granule, granule sau lichide de polimer în vrac pentru crearea de plastic sub diferite forme, utilizând procese precum extrudarea sau turnarea prin injecție.

Apasarea la utilizarea stocurilor alternative de alimentare mai regenerabile se bazează pe îngrijorările crescânde cu privire la impactul petrochimicelor asupra sănătății și asupra mediului, precum și la înțelepciunea oamenilor de a se baza pe resursele finite de combustibili fosili. Multe materiale plastice pe bază de petrol nu se descompun timp de sute sau chiar mii de ani - legăturile carbon-carbon care formează polimerii sunt durabile. Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului (EPA) din SUA, în 2012, SUA au generat aproape 32 de milioane de tone de deșeuri de plastic, dar doar 9 la sută din acestea au fost recuperate pentru reciclare, lăsând aproximativ 29 de milioane de tone. O mare parte din rest se termină în depozitele de deșeuri, ca gunoaie la sol sau în ocean.

În plus, materialele plastice pe bază de petro au fost legate de problemele de sănătate, cum ar fi perturbarea endocrinei, iar studiile arată că unele substanțe chimice din plastic potențial dăunătoare se acumulează în corpul uman.

Cu sprijinul Fundației Naționale a Științei, chimistul Marc Hillmyer de la Universitatea din Minnesota și o echipă de la Centrul pentru Polimeri Durabili încearcă să transforme modul în care sunt fabricate și nemachiate materialele plastice.

Cu sprijinul Fundației Naționale a Științei, chimistul Marc Hillmyer de la Universitatea din Minnesota și o echipă de la Centrul pentru Polimeri Durabili încearcă să transforme modul în care sunt fabricate și nemachiate materialele plastice.

Plantarea următoarei culturi de plastic

Pentru a stimula soluțiile, unele guverne promovează economii biologice globale și naționale sau așa-numitele bioeconomii. În 2012, administrația Obama a lansat un Blueprint național de bioeconomie care solicită creșterea cercetării și dezvoltării, transferul de tehnologie, instruirea și alte măsuri pentru a conduce bioeconomia națiunii. Întreprinderile sunt interesate să urmărească acest avantaj - de fapt, pot fi în fața consumatorilor, dintre care unii nu sunt dispuși să plătească o primă pentru materiale plastice mai ecologice. [Forjarea plasticului biodegradabil din metan și deșeuri vegetale]

„Consumatorii doresc aceste materiale și vor să fie mai durabile”, a declarat Marc Hillmyer, directorul Centrului pentru Polimeri Durabili (CSP) al Universității din Minnesota. "Dar, în general, nu o vor face cu costuri reduse. Ceea ce auzim de la industrie este: 'Da, evident, avem companii care se bazează pe stocuri de furaje petrochimice și, evident, dorim să fie profitabile în acele afaceri. Dar vrem să fac parte și din viitor ”, a adăugat Hillmyer.

Aproape trei duzini de filiale ale companiei sprijină activitatea CSP, inclusiv 3M, Ashland, BASF, Coca-Cola, General Mills, Henkel, Kimberly-Clark, Natureworks și Schlumberger, care alcătuiesc Consiliul consultativ industrial al centrului.

Coca-Cola a fost unul dintre liderii de afaceri mari în dezvoltarea de bioplastice, cu un "PlantBottle" reciclabil, care este parțial realizat din PET (polietilen tereftalat) derivat din cana de zahăr. Ambalarea PlantBottle reprezintă 30% din ambalajele companiei din America de Nord și 7 la sută la nivel global, „făcând din Coca cel mai mare utilizator final de bioplastic din lume”, a spus compania. Compania a mai spus că dorește ca sticlele sale să fie 100% din plastic pe bază de plante până în 2020.

Alte materiale plastice apar și în produsele de nișă. De exemplu, anul trecut, producătorul de plută de vin Nomacorc a lansat o plută reciclabilă fabricată din polietilenă regenerabilă pe bază de plante, iar o companie finlandeză numită Ahlstrom vinde pungi de ceai din acid polilactic (PLA), care este derivat din resurse precum amidon de porumb și cana de zahăr, și este unul dintre cele mai utilizate bioplastice.

Costul verde

Cercetătorii care lucrează cu întreprinderile sunt provocați să realizeze un material care să fie nu numai biodegradabil și netoxic, ci și rentabil.

"Mulți oameni, inclusiv noi, sunt foarte buni în a face polimeri scumpi care ne ajută să avansăm știința de bază, dar care nu sunt atât de viabile din punct de vedere economic", a spus Hillmyer. „Și deci, ceea ce încercăm cu adevărat să subliniem în centru, din nou cu aport industrial, este cum o facem economic?”

Până în prezent, Hillmyer și colegii săi au avut mai multe povești de succes:

  • Centrul a dezvoltat un adeziv biodegradabil, realizat din PLA și un polimer pe bază de mentol, care ar putea face într-o bună zi reciclarea cu note lipicioase mai eficientă și mai ecologică. (Majoritatea notelor lipicioase sunt pe bază de petrol și au tendința de a acumula echipamente de reciclare.)
  • Centrul a identificat o modalitate de a utiliza aditivi pentru a îmbunătăți rezistența PLA cu un factor mai mare de 10.
  • Au descoperit un nou elastomer pe bază de bio de înaltă performanță (un polimer elastic care seamănă cu cauciucul), care ar putea fi un înlocuitor economic, care renunță la materialele existente pe bază de petrol.

Dacă sunteți un expert de actualitate - cercetător, lider de afaceri, autor sau inovator - și doriți să contribuiți la o piesă op, editați-ne aici.

Dacă sunteți un expert de actualitate - cercetător, lider de afaceri, autor sau inovator - și doriți să contribuiți la o piesă op, editați-ne aici.

Există multe alte provocări în dezvoltarea de noi materiale și în aducerea lor de la laborator la piață.

"Studenții noștri, studenții absolvenți și postdocurile aud cu regularitate din industrie despre provocările pe care [companiile] le întâmpină atunci când încearcă să introducă un material nou pe piață", a declarat Laura Seifert, directorul general al CSP. "Poate fi adaptat la un proces industrial într-un mod viabil din punct de vedere economic? Materialul poate fi utilizat în infrastructura existentă sau trebuie să construim o instalație complet nouă pentru a adopta această nouă tehnologie? Și la sfârșitul vieții... va cauza mai mult rău decât bine să introducem acest lucru în fluxul nostru de reciclare? "

"Acestea sunt probleme grele", a spus Hillmyer. „Dacă ar fi fost ușor, cineva ar fi făcut-o”.

În timp ce industria polimerilor nu se va schimba peste noapte, schimbarea pe termen lung este inevitabilă, a adăugat el. "Studenții absolvenți și cercetătorii și studenții postdoctorali... din centru, sunt conduși de aceste principii. Deci nu avem greu să-i convingem că acest lucru ar trebui să facă. Ei cresc în această lume. [întrebând] „Cum facem lumea noastră mai durabilă?” "

Urmăriți toate problemele și dezbaterile Expert Voices - și deveniți parte a discuției - pe Facebook, Twitter și Google+. Opiniile exprimate sunt cele ale autorului și nu reflectă neapărat opiniile editorului. Această versiune a articolului a fost publicată inițial pe WordsSideKick.com.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Scepticii Climatului Sunt Corect?
Scepticii Climatului Sunt Corect?

Renunțarea La Fertilitate Surprinde Femeile De Peste 40 De Ani
Renunțarea La Fertilitate Surprinde Femeile De Peste 40 De Ani

Experimentul Antarctică Descoperă Modelul Cu Raze Spațiale
Experimentul Antarctică Descoperă Modelul Cu Raze Spațiale

Ce Se Întâmplă Dacă Nu Ar Exista Boală?
Ce Se Întâmplă Dacă Nu Ar Exista Boală?

Cele Mai Vechi Fosile Meduze Cunoscute Găsite
Cele Mai Vechi Fosile Meduze Cunoscute Găsite


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com