Pag-convert ng Wood sa Recyclable, Biodegradable na Plastik

Ang plastic ay isa sa mga pinaka pollutant sa buong mundo, na tumatagal ng daan-daang taon upang makapinsala sa kapaligiran. Ang isang pangkat ng pananaliksik, pinangunahan ng mga propesor ng YSE na sina Yuan Yao at Liangbing Hu mula sa University of Maryland, ay lumikha ng isang de-kalidad na bioplastic mula sa mga byproduct ng kahoy na inaasahan nilang malulutas ang isa sa pinakamahalagang problema. Mga isyu sa kapaligiran.

Ang mga pagsisikap na ilipat mula sa mga plastik na petrochemical patungo sa nababagong at nabubulok na mga plastik ay napatunayan na nakakalito-ang proseso ng pagmamanupaktura ay maaaring mangailangan ng mga nakakalason na kemikal at mahal, at ang malakas na lakas ng makina at tubig ay palaging hindi sapat. Ngunit ang mga mananaliksik ay gumawa ng isang mahusay na resulta, gamit ang mga byproduct ng kahoy, na nagpapakita ng pangako para sa paggawa ng mas matibay at matibay na bioplastics.

Isang pag-aaral na inilathala sa Pagpapanatili sa Kalikasan, kapwa isinulat ni Yuan Yao, katulong na propesor ng pang-industriya na ekolohiya at napapanatiling mga sistema sa Yale School of the Environment (YSE), binabalangkas ang proseso ng pagbagsak ng porous matrix ng natural na kahoy sa isang slurry. Sinabi ng mga mananaliksik na ang nagresultang materyal ay nagpapakita ng mataas na lakas na mekanikal, lakas kapag may hawak na likido, at paglaban ng UV-light. Maaari rin itong i-recycle o ligtas na mailabas sa natural na kapaligiran, at may isang maliit na epekto sa siklo ng buhay sa kapaligiran kumpara sa mga plastik na nakabase sa petrolyo at iba pang mga nabubulok na plastik.

“Maraming tao ang nagtangkang gumawa ng mga ganitong uri ng mga plastic polymers, ngunit ang mga mekanikal na sinulid ay hindi sapat upang mapalitan ang mga plastik na kasalukuyang ginagamit, na karamihan ay gawa sa mga fossil fuel,” sabi ni Yao. “Bumuo kami ng isang prangka at simpleng proseso ng pagmamanupaktura na gumagawa ng mga plastik na batay sa biomass mula sa kahoy, ngunit mayroon ding mga plastik na naghahatid din ng magagandang katangian ng mekanikal.

Upang makagawa ng halo, ang mga mananaliksik ay gumamit ng isang pulbos sa kahoy – isang nalalabi sa pagproseso na madalas na itinapon bilang basura sa mga galingan sa kahoy – at na-deconstruct ang maluwag, napakalubhang istraktura ng pulbos na may isang nabubulok at maaring ma-recycle na malalim na eutectic solvent (DES). Ang nagreresultang timpla, na nagpapakita ng pagkakagulo ng nanoscale at pagbubuklod ng hydrogen sa pagitan ng binagong lignin at cellulose micro / nanofibrils, ay may isang mataas na solidong nilalaman at mataas na lapot, na maaaring maitapon at pinagsama nang hindi nasisira.

“Bumuo kami ng isang prangka at simpleng proseso ng pagmamanupaktura na gumagawa ng mga plastik na batay sa biomass mula sa kahoy, ngunit mayroon ding mga plastik na naghahatid din ng magagandang katangian ng mekanikal.” – Yuan Yao, katulong na propesor ng pang-industriya na ekolohiya at napapanatiling mga sistema

Pinangunahan ni Yao ang isang komprehensibong pag-aaral ng siklo ng buhay upang subukan ang mga epekto sa kapaligiran ng bioplastic kumpara sa mga plastik sa pangkalahatan. Ang mga sheet ng bioplastic ay inilibing sa lupa, nasira pagkalipas ng dalawang linggo at ganap na nabulok pagkatapos ng tatlong buwan; bilang karagdagan, sinabi ng mga mananaliksik na ang bioplastic ay maaaring ma-recycle sa buburahan ng mekanikal na pagpapakilos, na nagpapahintulot din sa pagkuha ng DES at muling magamit.

“Iyon, para sa akin, ay kung ano talaga ang nagpapabuti sa plastik na ito: Lahat ay maaaring i-recycle o maaaring maging biodegraded,” sabi ni Yao. “Pinapaliit namin ang lahat ng mga materyales at basura na papunta sa likas na katangian.”

Maraming aplikasyon ang Bioplastic, sinabi ni Liangbing Hu, isang propesor sa Center for Materials Innovation sa University of Maryland at kapwa may-akda ng papel. Maaari itong hulma sa isang pelikula na maaaring magamit sa mga plastic bag at packaging – isa sa pangunahing paggamit ng plastik at isang sanhi ng paggawa ng basura. Sinabi din ni Hu na dahil ang bioplastic ay maaaring hulma sa iba’t ibang mga hugis, may potensyal itong magamit upang makagawa rin ng mga sasakyan.

Ang isang lugar na patuloy na sinisiyasat ng pangkat ng pananaliksik ay ang potensyal na epekto sa mga kagubatan kung malaki ang produksyon na ito ng bioplastic. Habang ang proseso ay gumagamit na ngayon ng mga byproduct ng kahoy upang magawa, sinabi ng mga mananaliksik na alam nila na ang malakihang produksyon ay maaaring mangailangan ng paggamit ng maraming kahoy, na maaaring magkaroon ng maraming epekto sa mga kagubatan, pamamahala ng lupa, ecosystem at pagbabago ng klima, upang pangalanan kunti lang.

Sinabi ni Yao na nagsimula na ang pangkat ng pananaliksik sa pakikipagtulungan sa isang jungologist sa kagubatan upang lumikha ng mga modelo ng simulation ng kagubatan, na nag-uugnay sa pag-ikot ng mga kagubatan sa proseso ng pagmamanupaktura. Nakita rin niya ang isang pagkakataon na makipagtulungan sa mga taong nagtatrabaho sa mga bukid na nauugnay sa kagubatan ng YSE – isang hindi karaniwang kadali.

“Hindi palaging isang inhinyero na maaaring lumakad sa bakuran at makausap ang isang forester,” sabi ni Yao.

Si Yao, isang umuusbong na iskolar sa larangan ng pang-industriya na ekolohiya, ay sumali sa guro ng YSE noong nakaraang taon. Sinusuri ng kanyang pagsasaliksik ang mga epekto sa kapaligiran at pang-ekonomiya ng pagsulong ng mga teknolohiyang pang-industriya at proseso.

Sanggunian: “Isang malakas, nabubulok at magagamit na lignocellulosic bioplastic” ni Qinqin Xia, Chaoji Chen, Yonggang Yao, Jianguo Li, Shuaiming He, Yubing Zhou, Teng Li, Xuejun Pan, Yuan Yao at Liangbing Hu, 25 Marso 2021, Pagpapanatili sa Kalikasan.
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

Bagong Milky Way Exterior Destroyers Bagong Sky Map ay Inilabas – Madilim na Mahalagang Mga Konsepto ay Maaaring Magbigay ng Bagong Eksperimento

Ang mga astronomo ay naglabas ng isang bagong celestial map ng Milky Way galaxy na pinakamalapit sa aming kalawakan. Kredito: NASA / JPL-Caltech...

Susunod na Generation Stable Pop-Up na Istraktura na inspirasyon ni Origami

Ni Harvard John A. Paulson School of Engineering at Applied Science Abril 22, 2021 Ang hindi masusunog na kanlungan na ito ay hindi natatakpan ng makapal...

Pinalitan ng DNA ang Y Chromosome na Nag-aambag ng Maikling Buhay na Buhay sa Mga Lipad ng Lalaki

Pagpapayaman ng Heterochromatin sa lahat ng mga chromosome. Immunofluorescence stain ng H3K9me3 sa male mitotic chromosome. Bar scale ay 50μm. Kredito:...

Pinapayagan ng mga polimer na kumakain ng polimer ang “biodegradable” na mga plastik na tunay na masusunog

Ang ginagamot na plastik (kaliwa) ay naghiwalay pagkatapos ng tatlong araw lamang sa karaniwang pag-aabono (kanan) at ganap na makalipas ang dalawang linggo. ...

Ang mga mananaliksik ng Yale ay lumilikha ng isang pandaigdigang mapa ng hindi natuklasang buhay

Kredito: Yale University Wala pang isang dekada matapos mailathala ang "Mapa ng Buhay", isang pandaigdigang database ng mga kilalang species sa buong mundo, ang mga...

Newsletter

Subscribe to stay updated.