Mediena paversta perdirbamu, biologiškai skaidžiu plastiku

Plastmasė yra vienas iš didžiausių teršalų pasaulyje, kuriam sunykti gamta užtrunka šimtus metų. Tyrėjų grupė, vadovaujama YSE profesorių Yuano Yao ir Liangbingo Hu iš Merilendo universiteto, iš medžio pastatė aukštos kokybės bioplastiką, kuri, jų manymu, galėtų išspręsti vieną iš rimčiausių pasaulio aplinkos problemų.

Pastebėta, kad sunku pereiti nuo naftos chemijos plastiko prie perdirbamo ir biologiškai skaidomo plastiko – gamybos procesui gali prireikti toksiškų ir brangių chemikalų, o energijos ir vandens pajėgumai dažnai yra nepakankami. Tačiau mokslininkai žengė nepaprastą etapą naudodami medieną, parodydami pažadą padidinti bioplastiką.

Paskelbtas tyrimas Tvari gamta, kurį kartu parašė Jeilio aplinkos mokyklos (YSE) ekonomikos pramonės ir tvarumo sistemų docentas Yuanas Yao, apibendrina poringos medienos gamtos matricos dekonstravimo į srutas procesą. Pasak mokslininkų, rezultatai rodo didelį prietaiso stiprumą, stabilumą laikant vandenyje ir atsparumą UV spinduliams. Jį taip pat galima perdirbti arba saugiai išvalyti natūralioje aplinkoje, o jo gyvavimo ciklo poveikis yra mažesnis, palyginti su plastiku pagamintų plastikų ir kitų biologiškai skaidžių cheminių medžiagų poveikiu.

“Daugelis žmonių bandė tokio tipo polimerus paversti plastikais, tačiau mechaniniai pluoštai nėra pakankamai geri, kad pakeistų dabar naudojamus plastikus, dauguma jų yra pagaminti iš medžio”, – sakė Yao. “Mes sukūrėme paprastą ir paprastą gamybos procesą, kad iš augalų pagamintume biomasės pagrindu pagamintą plastiką, taip pat plastiką, kuris taip pat pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis.”

Mišiniui sukurti mokslininkai panaudojo medienos miltelius – sintetines atliekas, kurios dažnai išmetamos kaip atliekos mediniuose namuose – ir pablogino atspalvį, miltelių struktūrą bei potencialą. Gali būti atkuriamos eutektinėse dirvose (DES). . Sintezė, kurioje tarp lignino perdirbimo ir celiuliozės mikro / nanofibrilių jungiasi nanometrai ir jungiasi vandenilis, pasižymi dideliu medžiagos stabilumu ir aukštu vidurio laipsniu, kurį galima mesti ir valcuoti nesulankstant.

“Mes sukūrėme paprastą ir paprastą gamybos procesą, kad iš augalų pagamintume biomasės pagrindu pagamintą plastiką, taip pat plastiką, kuris taip pat pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis.” – Yuanas Yao, ekonomikos ir tvarumo sistemų docentas

Tada Yao vadovavo gyvenimo ciklo analizei, kad imituotų bioplastiko poveikį aplinkai. Bioplastiko lakštai buvo užkasami žemėje, po dviejų savaičių sulankstomi ir po trijų mėnesių visiškai suskaidomi; Be to, bioplastiko tyrėjai teigia, kad bioplastiką namuose galima suskaidyti mechaniniu stimuliavimu, kuris taip pat leidžia DES perdirbti ir pakartotinai naudoti.

Yao sakė: „Tikras dalykas, susijęs su šiuo plastiku, yra tas, kad jis yra geras: jį galima perdirbti ir atstatyti.“ Sumažinome visą medžiagą ir atliekas, kurios patenka į gamtą. “

„Bioplastikas“ turi daugybę pritaikymų, sakė Liangbingas Hu, Merilendo universiteto Medžiagų inovacijų centro profesorius ir šio straipsnio bendraautorius. Jis gali būti gaminamas formoje, kurią galima naudoti plastikiniuose maišeliuose ir sulankstyti – tai yra viena iš plačiausiai naudojamų plastikų ir gamybos švaistymo priežasčių. Hu taip pat pažymėjo, kad kadangi bioplastiką galima paversti įvairiomis formomis, jis taip pat gali būti naudojamas automobilių gamyboje.

Viena vertus, tyrimų grupė toliau tiria galimą poveikį miškams, jei bus padidinta šios bioplastiko gamyba. Nors šiuo metu sistema naudojama po medžiais, mokslininkai teigia, kad jie puikiai žino, kad norint gaminti didelę skalę, gali tekti naudoti daug malkų, galinčių turėti įtakos miškų derliui, žemės valdai, aplinkai ir klimato pokyčiams, Išvardyti kelis.

Yao sakė, kad tyrimų grupė pradėjo bendradarbiauti su miškų tyrinėtoja, kurdama miško modelius, susiedama miško augimą ir gamybos veiklą. Jis taip pat matė galimybę dirbti su žmonėmis, dirbančiais su mišku susijusiuose laukuose, YSE – tai nedažna patirtis.

“Ne visada inžinierius gali eiti koridoriumi ir kalbėtis su miškininku”, – sakė Yao.

Yao, ekonomikos srities stipendininkas, pernai lankė YSE fakultetą. Jo tyrime nagrinėjamas naujųjų technologijų ir gamybos pramonės poveikis aplinkai ir ekonomikai. Apjungiami novatoriški požiūriai iš pramonės ekonomikos, inžinerijos tvarumo ir sistemų, siekiant sukurti efektyvesnės kelių inžinerijos ir politikos kūrimo metodus.

Straipsniai: „Energingas, biologiškai skaidomas ir perdirbamas lignoceliuliozinis bioplastikas“, autoriai Qinqin Xia, Chaoji Chen, Yonggang Yao, Jianguo Li, Shuaiming He, Yubing Zhou, Teng Li, Xuejun Pan, Yuan Yao ir Liangbing Hu, 2021 m. Kovo 25 d., Tvari gamta.
DOI: 10.1038 / s41893-021-00702-w

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Laimingas 9000 metų vaikas, gautas iš triušio skylės, perrašo „Svajonių salos“ priešistorę

WTSWW Skokholmo sala. Autorius: Lucy Griffiths 9 000 metų senumo atostogos pasakoja apie Skokholmo salą, Pembrokeshire. Skokholmo salos policija iš triušio skylių pasiėmė priešistorinių akmens...

Silicio kraujo kūneliai, kurių efektyvumas didesnis kaip 26%

Laboratorijos dydžio saulės elementų prototipas (TPC - skaidrus pasyvus kontaktas). Ant silicio vaflio gali būti matomos keturios silicio ląstelės, kurių kiekviena yra keturi...

NASA „New Horizons“ pasiekia didelę erdvę – beveik už 5 milijardų mylių ir vis dar laukia

NASA kosminio maršruto „New Horizons“ menininko vizija, vykstanti į 2019 m. Sausio mėn. Kuiperio juostos objekto susitikimą 2014 m. MU69. Byla: NASA Savaitėmis po...

Dalelių greitintuvų ateitis yra čia.

„Electron-Ion Collider“ (EIC) nagrinėja branduolinės medžiagos vidinę struktūrą tokią, kokia ji yra šiandien. Elektronai, susidūrę su jonais, keičiasi fotonais kaip branduolio dalelėmis, kad...

Pavojingas „gilus nežinojimas“ – ar mikrobų gyvenimas taip pat keičiasi, nes mažėja augalų ir gyvūnų įvairovė?

Kiekviena spalva reiškia skirtingą mikrobų tipą. Balta medžiaga branduolyje reprezentuoja žmogaus liežuvio ląstelių, per kurias auga mikrobai, liekanas. Autorius: Stevenas Wilbertas, Gary...

Newsletter

Subscribe to stay updated.