Alternativa pentru microplastice ar putea fi mătasea
Microplasticele, particulele minuscule de plastic care se găsesc acum în întreaga lume în aer, apă și sol, sunt din ce în ce mai recunoscute drept o amenințare gravă de poluare și au fost găsite și în sângele animalelor și oamenilor din întreaga lume. Însă alternativa pentru microplastice e cu un pas mai aproape de realitate.
Unele dintre aceste microplastice sunt adăugate în mod intenționat într-o varietate de produse, inclusiv produse chimice agricole, vopsele, cosmetice și detergenți; cantitatea acestor microplastice este estimată la 50.000 de tone pe an numai în Uniunea Europeană, potrivit Agenției Europene pentru Produse Chimice.
UE a declarat deja că aceste microplastice adăugate, nebiodegradabile, trebuie eliminate până în 2025, așa că se caută înlocuitori adecvați, care nu există în prezent.
Mătasea ar putea fi alternativa pentru microplastice
O echipă de oameni de știință de la MIT a dezvoltat alternativa pentru microplastice bazată pe mătase, care ar putea fi fabricată ieftin și ușor.
Noul proces este descris într-o lucrare din revista Small; lucrarea a fost scrisă de cercetătoarea postdoctorală Muchun Liu, de la MIT; Benedetto Marelli, profesor de inginerie civilă și de mediu la MIT; și de alte cinci persoane de la compania chimică BASF, din Germania și S.U.A.
La ce folosesc microplasticele adăugate intenționat?
Microplasticele utilizate la scară largă în produsele industriale protejează, în general, un anumit ingredient activ de degradarea prin expunerea la aer sau umiditate, până în momentul în care acesta devine necesar.
Ele asigură o eliberare lentă a ingredientului activ pentru o perioadă de timp vizată și minimizează efectele adverse asupra mediului înconjurător.
De exemplu, vitaminele sunt adesea livrate sub formă de microcapsule ambalate într-o pastilă sau capsulă, iar pesticidele și erbicidele sunt învelite în mod similar.
Dar materialele folosite astăzi pentru o astfel de microîncapsulare sunt materiale plastice care persistă mult timp în mediu. Până acum nu a existat niciun substitut practic și economic disponibil care să se biodegradeze în mod natural.
Problema microplasticelor
O mare parte din problema microplasticelor din mediu provine din alte surse, cum ar fi degradarea în timp a obiectelor mai mari din plastic, cum ar fi sticlele și ambalajele, și din uzura anvelopelor auto. Fiecare dintre aceste surse poate necesita propriul tip de soluții pentru reducerea răspândirii, spune Marelli.
Agenția Europeană pentru Produse Chimice a estimat că microplasticele adăugate intenționat reprezintă aproximativ 10-15% din cantitatea totală din mediu, dar această sursă poate fi relativ ușor de abordat folosind acest înlocuitor biodegradabil bazat pe natură, continuă Marelli.
„Nu putem rezolva întreaga problemă a microplasticelor cu o soluție universală. Dar 10% dintr-un număr mare este un număr mare… Vom rezolva schimbările climatice și poluarea lumii procent cu procent”, spune el.
Alternativa pentru microplastice
Spre deosebire de firele de mătase de înaltă calitate utilizate pentru țesăturile fine, proteina de mătase folosită în alternativa pentru microplastice este disponibilă la scară largă și mai puțin costisitoare, spune Liu.
În timp ce coconii de viermi de mătase trebuie desfășurați cu grijă pentru a produce firele fine necesare pentru țesătură, pentru această utilizare pot fi folosiți coconi de calitate non-textilă, iar fibrele de mătase pot fi pur și simplu dizolvate folosind un proces scalabil pe bază de apă.
Prelucrarea este atât de simplă și de reglabilă, încât materialul rezultat poate fi adaptat pentru a funcționa pe echipamentele de producție existente, oferind o soluție simplă de adoptare folosind fabricile existente.
Mătasea este recunoscută ca fiind sigură pentru uz alimentar sau medical, deoarece nu este toxică și se degradează în mod natural în organism.
Cum s-a comportat alternative pentru microplastice în laborator?
În testele de laborator, cercetătorii au demonstrat că materialul de acoperire pe bază de mătase ar putea fi utilizat în echipamentele de producție standard existente, pe bază de pulverizare, pentru a face un produs standard de erbicid microîncapsulat solubil în apă, care a fost apoi testat într-o seră pe o cultură de porumb.
Testul a arătat că alternativa a funcționat chiar mai bine decât un produs comercial existent, provocând mai puține daune plantelor, spune Liu.
În timp ce alte grupuri au propus materiale de încapsulare degradabile care pot funcționa la scară mică de laborator, Marelli spune că „există o nevoie puternică de a realiza încapsularea de substanțe active cu conținut ridicat pentru a deschide ușa utilizării comerciale. Singura modalitate de a avea un impact este unde putem nu numai să înlocuim un polimer sintetic cu un omolog biodegradabil, ci și să obținem aceleași performanțe sau chiar mai bune”.
O soluție adaptabilă, care ocolește unele probleme actuale
Secretul stă în modul în care e realizat materialul, explică Liu. Deși este făcut și procesat într-o soluție de apă, acesta poate fi deopotrivă hidrofob sau hidrofil, în funcție de utilizarea pentru care este conceput.
Noua metodă poate folosi mătase de calitate scăzută, care este inutilizabilă pentru țesături, cantități din aceasta fiind aruncate în prezent, deoarece nu au utilizări semnificative, spune Liu. De asemenea, pot fi folosite țesături de mătase uzate, aruncate, împiedicând acel material să ajungă în gropile de gunoi, notează Tech Xplore.
În prezent, 90% din producția mondială de mătase are loc în China, spune Marelli, dar asta se datorează în mare parte faptului că China a perfecționat producția de fire de mătase de înaltă calitate necesare țesăturilor.
Dar deoarece noul proces folosește mătase vrac și nu are nevoie de un nivel ridicat de calitate, producția ar putea fi cu ușurință intensificată și în alte părți ale lumii pentru a satisface cererea locală dacă acest proces devine utilizat la scară largă, spune el.
Vă recomandăm să citiți și:
Microplastice descoperite pentru prima dată în carnea, laptele și sângele animalelor din ferme
De ce, cu tot progresul tehnologic, nu putem face sânge sintetic?