Naučnici su razvili prozirne i izdržljive ambalažne folije napravljene od otpada vinove loze, koje se u prirodi razgrađuju za nešto više od dve nedelje. Ovo otkriće predstavlja snažnu i održivu alternativu plastici dobijenoj iz fosilnih goriva.
Otpad iz vinograda, koji se godinama smatrao bezvrednim nusproizvodom, mogao bi da bude ključ za zamenu jednokratne plastične ambalaže. Potražnja za biorazgradivim materijalima danas je dostigla kritičnu tačku.
Većina ambalaže koja se koristi širom sveta namenjena je jednokratnoj upotrebi i proizvodi se od plastike dobijene iz neobnovljivih izvora, poput sirove nafte. Ovakvim materijalima potrebne su stotine godina da se razgrade u prirodi. I pored napora u reciklaži, svega oko devet odsto plastike se zaista reciklira, što je dovelo do ogromnih naslaga plastičnog otpada u okeanima, uključujući i čuvenu "Veliku pacifičku deponiju otpada".
Još više zabrinjavajuće je širenje mikroplastike i nanoplastike.
Istraživanja pokazuju da se plastika vremenom raspada na sitne čestice koje mogu da se udahnu ili progutaju, kako kod životinja, tako i kod ljudi.
Ove čestice pronađene su gotovo svuda, čak i u ljudskom organizmu, dok dugoročni zdravstveni efekti njihove izloženosti još uvek nisu dovoljno istraženi.
Naučnik sa jasnim ciljem: manje plastike, više održivosti
Srinivas Džanasvami, vanredni profesor na Odseku za mlečne i prehrambene nauke Univerziteta Južna Dakota (SDSU), svoju karijeru posvetio je razvoju proizvoda veće vrednosti iz biološkog otpada i poljoprivrednih ostataka. Jedan od glavnih ciljeva njegovog rada je pronalaženje praktičnih rešenja za globalni problem plastičnog otpada.
Plastične kese, naročito one koje se koriste u prodavnicama, spadaju među najveće izvore zagađenja plastikom u SAD. Iako se deo njih reciklira, većina se koristi samo jednom i često završava u prirodi.
"Moj san je da napravimo kesu nalik plastici koja može bezbedno da se razgradi nakon bacanja", kaže Džanasvami.
Celuloza, osnovni građevinski materijal prirode
U središtu ovog istraživanja nalazi se celuloza, prirodni biopolimer i najrasprostranjenije organsko jedinjenje na Zemlji, koje se pre svega nalazi u ćelijskim zidovima biljaka. Njena struktura, sastavljena od dugih lanaca molekula glukoze povezanih snažnim vodoničnim vezama, biljkama daje čvrstinu i stabilnost.
Celulozu ljudi koriste vekovima, pamuk, od kog se pravi većina odeće, gotovo je u potpunosti sastavljen od nje, kao i drvo.
U ranijim istraživanjima, Džanasvami je uspešno izdvajao celulozu iz različitih poljoprivrednih ostataka, uključujući kore avokada i banana, sojine ljuske, lucerku, kukuruzne klipove i talog kafe. Od dobijene celuloze pravio je tanke folije koje po izgledu i teksturi podsećaju na klasičnu plastičnu foliju.
"Iz poljoprivrednih ostataka mogu se dobiti proizvodi znatno veće vrednosti", objašnjava on.
Svaki materijal davao je folije različitih osobina, neke su bile providnije, druge otpornije. Međutim, nova saradnja otvorila je put ka najperspektivnijem materijalu do sada.
Vinova loza kao neočekivano rešenje
Nakon jednog predavanja, Džanasvamiju se obratila En Fenel, istaknuta profesorka agronomije i stručnjak za vinovu lozu. Ona je ukazala na veliki potencijal lastara vinove loze, drvenastih delova koji se svake godine uklanjaju tokom rezidbe.
Ti lastari sadrže visok udeo celuloze, proizvode se u velikim količinama i imaju vrlo ograničenu upotrebu nakon berbe grožđa.
"Svake godine odstranjujemo većinu biomase sa čokota", objašnjava Fenel.
Kako dodaje, ti ostaci se najčešće usitnjavaju, kompostiraju ili se čak spaljuju. Za razliku od drugih materijala sa visokim sadržajem vode, zimska rezidba daje suvu, celulozom bogatu sirovinu, idealnu za ovakvu primenu.
Ta ideja dovela je do saradnje, a Džanasvami je ubrzo počeo da izdvaja celulozu iz lastara, koja po izgledu podseća na pamuk. Rezultati su premašili očekivanja.
Prozirna, čvrsta i potpuno biorazgradiva ambalaža
Studija objavljena u naučnom časopisu Sustainable Food Technology pokazala je da su folije napravljene od vinove loze i providne i mehanički izuzetno čvrste. Kada se zakopaju u zemlju, potpuno se razgrade za samo 17 dana, bez ikakvih štetnih ostataka.
"Visoka providnost ambalaže omogućava bolju vidljivost proizvoda i lakšu kontrolu kvaliteta bez otvaranja pakovanja. Ove folije imaju izuzetno veliki potencijal za upotrebu u prehrambenoj industriji", navodi Džanasvami.
Testiranja su pokazala da su ove folije čak otpornije na kidanje od klasičnih plastičnih kesa.
"Korišćenjem zapostavljenog otpada iz vinograda unapređujemo upravljanje poljoprivrednim otpadom i istovremeno se borimo protiv globalnog zagađenja plastikom", ističe Džanasvami.
Prema njegovim rečima, razvoj ekoloških folija od celuloze vinove loze predstavlja praktičan korak ka održivosti i kružnoj bioekonomiji.
Ovo istraživanje značajno približava naučnike cilju stvaranja plastične ambalaže koja se brzo i bezbedno razgrađuje u prirodi.
Lastari korišćeni u istraživanju prikupljeni su iz eksperimentalnog vinograda SDSU-a, a tim su činili i doktorandi Sandip Paudel i Sumi Regmi, kao i Sajal Bataraj, bivši student SDSU-a i doktorand na Univerzitetu Perdjui.
(M.A./EUpravo zato/scitechdaily.com)